energia ativa

8/14/2019 Energia Ativa

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MEDIDORES DE ENERGIA ATIVA: FUNCIONAMENTO, PRTICAS USUAIS,PRINCIPAIS ENSAIOS E ANLISE DAS FRAUDES MAIS COMUNS

Agustn Mnguez

PROJETO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO DEPARTAMENTO DEENGENHARIA ELTRICA DA ESCOLA POLITCNICA DA UNIVERSIDADEFEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSRIOSPARA A OBTENO DO GRAU DE ENGENHEIRO ELETRICISTA.

Aprovada por:

_______________________________________Prof. Alessandro Manzoni (D.Sc.)

(Orientador)

_______________________________________Prof. Sergio Sami Hazan (Ph.D.)

_______________________________________________ Prof. Marcos de Moura Monteiro (LIGHT / Qumico)

RIO DE JANEIRO, RJ - BRASILFEVEREIRO DE 2007


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Agradecimentos

Num abrao apertado ou num beijo emocionado, vou ao seu encontro. Dizerdas alegrias que senti, dos problemas que tive, mas acima de tudo que venci. Nabusca incessante da perfeio, s me resta o agradecimento, por suas mos que meguiaram pelos caminhos do conhecimento. Queridos pais, meu carinho especial avocs que me amam com a fora de seus coraes, hoje e sempre, por isso dedicoesta obra a vocs, Jos Antonio Mnguez e Adriana Luisa Recayte.

Aos meus irmos, Victoria, Maria Lujn e Mariano, por todos os anos dededicao e apoio, nos momentos de dificuldade que somos submetidos, os quaisforam tomados como simples obstculos necessrios ao alcance do sucesso.

minha namorada, Giany, que com sua pacincia, com o sorriso amigo, apalavra de carinho e amor dedicado contribuiu das mais diversas formas para oxito, compreendendo minhas ausncias, compartilhando ideais e me incentivando aprosseguir.

Aos meus amigos, especialmente ao Diogo, Fabo, Severino, Galo, Felipe,

Osama, Manel, Tete, Tatu, Mario, Roberto, Rmulo, Marcelo, Mudo, Ana, Grazi,Lorena, Vanessa, Lvia, Bruce, Adriano, Rato, Jason e ao Andr do Nascimento, queestiveram ao meu lado quando no havia mais ningum e vibraram com meusucesso, com ou quais convivi e carrego a marca da experincia comum, partamosconfiantes em busca de novas lides, no exerccio de nossa profisso. Que esteadeus seja transformado num at breve e ressoe em nossos coraes, pelo reflexoda saudade que j se faz presente. A minha amizade queles que me quiseram bem

e o meu perdo queles que por motivos alheios a minha vontade, no mecompreenderam.

No poderia deixar de fora os meus companheiros de trabalho, Sergio,Marquinhos, Roldo, Rongel, Celso, Ronaldo, Joo, Lima, Tnia, Carlo eAlexandre, com os quais aprendi a ser uma pessoa melhor, me aperfeioando acada dia como profissional.

A todos vocs meu muito obrigado.


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ndice

AGRADECIMENTOS...................................................................................................iiRESUMO.....................................................................................................................iii1. INTRODUO.....................................................................................................1

2. PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO DE MEDIDORES DE ENERGIA....................32.1 DEFINIES.........................................................................................................32.2 MEDIDORESELETROMECNICOS...........................................................................4

2.2.1 Componentes do medidor tipo induo...................................................42.2.2 Princpio de funcionamento do medidor..................................................92.2.3 Calibrao do medidor...........................................................................15

2.2.3.1 Verificao da constante do medidor...............................................17

2.3 MEDIDORESELETRNICOS.................................................................................172.3.1 Princpio de funcionamento...................................................................183. PRINCIPAIS ENSAIOS E PROCEDIMENTOS.....................................................19

3.1 PRINCIPAISENSAIOS EAFERIES......................................................................203.1.1 Ensaio de exatido................................................................................203.1.2 Marcha em vazio...................................................................................213.1.3 Tenso aplicada....................................................................................213.1.4 Corrente de partida................................................................................223.1.5 Exemplo de Resultados para um lote de medidores.............................23

3.2 PRINCIPAIS AJUSTES...........................................................................................253.2.1 Ajuste em carga nominal.......................................................................253.2.2 Ajuste em carga pequena......................................................................263.2.3 Ajuste em carga indutiva.......................................................................28

3.3 ERROS EM DECORRNCIA DO ENVELHECIMENTO...................................................313.3.1 Ao do tempo......................................................................................313.3.2 Desgaste das partes mveis.................................................................323.3.3 Debilitao dos ms.............................................................................33

3.4 AQUISIO DOS MEDIDORES................................................................................333.4.1 Medidores vindos de fbrica ou recuperadora (ALTM)..........................343.4.2 Medidores vindos do campo..................................................................34

4. FRAUDES EM MEDIDORES DE ENERGIA ELTRICA......................................384.1 TIPOS DE FRAUDES INTERNAS..............................................................................384.2 PADRES DE MEDIDORES PARA EVITAR AS FRAUDES.............................................39

4.2.1 Padro do medidor eletromecnico.......................................................394.2.2 Padro do medidor eletrnico................................................................40

4.3 INDCIOS DE FRAUDES.........................................................................................404.3.1 Indcios na parte externa.......................................................................404.3.2 Indcios na parte interna:.......................................................................41

4.4 TRATAMENTO DADO PELAS CONCESSIONRIAS......................................................414.5 EXEMPLO DE FRAUDES DETECTADAS EM10 LOTES INSPECIONADOS.......................434.6 DETALHAMENTO DOS PRINCIPAIS TIPOS DE FRAUDES.............................................49

4.6.1 Travamento do disco do medidor..........................................................494.6.2 Bobina do medidor desativada..............................................................504.6.3 Pontes nos bornes do medidor..............................................................50


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4.6.4 Manuseio do sistema de engrenagens (Registrador)............................524.6.5 Ligao direta........................................................................................54

4.7 MEDIDAS PARA DETECTAR E EVITAR FRAUDES.......................................................564.7.1 Tampa de vidro x Tampa de plstico.....................................................564.7.2 Inspeo de medidores em campo ............................................................ 564.7.2.1 Teste da constante do medidor monofsico ....................................... 56

4.7.2.2 Teste da constante do medidor polifsico ........................................... 584.7.3 Medidor com deteco de Fraudes da Genus .......................................... 59

4.7.3.1 Esquemas de fraudes para teste do medidor BF4AO ....................... 604.8 PROCEDIMENTO APS A DETECO DA FRAUDE....................................................674.9 QUANTIFICAO DE FRAUDES, INADIMPLNCIAS E SEUS CLIENTES..........................69

4.9.1 Quantificao dos clientes e seus respectivos consumos.....................694.9.2 Segmentao de perdas por Regionais e Classes sociais....................71

5. CONCLUSO.......................................................................................................74

6. OBRAS CITADAS.................................................................................................75


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1. Introduo

A medio da energia eltrica empregada, na prtica, para possibilitar entidade fornecedora o faturamento adequado da quantidade de energia eltricaconsumida por cada usurio, dentro de uma tarifa estabelecida.

Os litgios entre consumidores e fornecedor podem ser bastante reduzidos seos cuidados necessrios forem dispensados correta medio da energia eltricaconsumida.

A energia eltrica uma mercadoria comercializada como outra qualquer.

As empresas distribuidoras de energia eltrica apresentam queda de receita ligada perda comercial de energia. A perda global de energia dada pela diferena entre aenergia requerida pelo sistema eltrico e a energia realmente faturada, e possuiduas componentes: a perda tcnica e a perda comercial.

As perdas tcnicas so aquelas originadas pela passagem da correnteeltrica e todas as suas interaes com os equipamentos eltricos. As perdascomerciais so oriundas de problemas apresentados na unidade de medio que

influenciam a leitura, por fraudes cometidas no consumo de energia eltrica, porligaes clandestinas, realizadas diretamente no sistema de distribuio, e tambmocasionadas devido a dificuldades administrativas.

A Light, que perde anualmente cerca de R$ 350 milhes com o furto deenergia, realizou 400 mil inspees em 2006, encontrando irregularidades nasinstalaes eltricas de 92 mil unidades [informao interna].

Uma das principais causas de perdas comerciais so as fraudes nosmedidores de energia eltrica. Elas podem se realizar tanto externamente aomedidor (atravs de by-pass) como tambm no prprio medidor.

Os medidores comerciais de energia eltrica podem ser eletromecnicos oueletrnicos. Os medidores eletromecnicos remontam a mais de cem anos e suatecnologia robusta sendo ainda os mais usados no mercado brasileiro. A mdiaanual de produo de medidores eletromecnicos da ordem de trs milhes deunidades. Uma parte destina-se a consumidores novos e outra a reposio demedidores antigos e exportao


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Os medidores eletrnicos inicialmente eram usados em situaes onde seexige boa exatido (medio de fronteira entre fronteiras, por exemplo) e seu custonormalmente era maior que o dos medidores eletromecnicos. Contudo, eles vmbaixando de preo e comeam a ser vistos como uma opo vivel ao medidoreletromecnico.

Este trabalho tem por objetivo apresentar as modificaes nos medidores deenergia eltrica, visando o combate ao furto de energia e em conseqncia, areduo do ndice de perdas comerciais da concessionria. Abordar-se- o princpiode funcionamento tanto dos medidores eletrnicos como dos eletromecnicos, assimcomo os mtodos de ensaio utilizados para aferio e calibrao dos aparelhos,para a aprovao de lote para recebimento de aparelhos novos ou retornados docampo, com o objetivo de comprovao de indcios de fraude.

Deve-se ressaltar que as modificaes apresentadas nesse trabalho soreferentes aos medidores eletromecnicos utilizados para medio direta de energiaativa em clientes residenciais.


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2. Princpio de funcionamento de medidores de energia

Abordar-se- neste captulo o princpio de funcionamento dos medidoreseletromecnicos e eletrnicos de energia eltrica.

2.1 Definies

Para os fins desse trabalho sero adotadas algumas definies, que serocolocadas a seguir com o objetivo de situar o leitor no contexto (NBR8377).

Constante do disco (Kd): nmero de watts-hora correspondentes a umarotao completa do elemento mvel.

Constante do registrador (K): nmero pelo qual se deve multiplicar a leiturado mostrador para se obter a quantidade de energia medida.

Constante primria (Kdp): constante do disco multiplicada pela relao dostransformadores para instrumentos associados ao medidor.

Relao do registrador (Rr): relao entre as quantidades de energiamedidas pelo medidor e pelo medidor padro multiplicada por 100.

Relao de acoplamento (Ra): nmero de rotaes do elemento mvel,correspondente a uma rotao completa da primeira engrenagem motora doregistrador.

Relao total das engrenagens (Re): nmero de rotaes do elementomvel, correspondente a uma rotao completa do cilindro ciclomtrico da unidade

de kWh.

Instrumento: dispositivo de determinao de uma grandeza ou varivel.

Exatido: medida do grau de concordncia entre a indicao de uminstrumento e o valor verdadeiro da varivel sob medio.

Preciso: medida do grau de reprodutibilidade da medida; isto , para umdeterminado valor da varivel, a preciso a medida do grau de afastamento entre

vrias medidas sucessivas.


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Sensibilidade: razo entre a intensidade do sinal de sada ou resposta doinstrumento e a intensidade do sinal de entrada, ou varivel sob medio.

Resoluo: menor variao na varivel medida que pode ser indicada peloinstrumento.

Erro: medida do desvio entre o valor medido e o valor verdadeiro.

Erro absoluto: diferena entre o valor exato de um nmero e o valoraproximado do mesmo.

Erro relativo: resultado da diviso do erro absoluto pelo nmero exato.

Medidor padro: medidor projetado e construdo especialmente para servirde referncia para ensaios de aferio e calibrao.

Tenso nominal: tenso para a qual o equipamento foi construdo, no casodo medidor a tenso para a qual sua bobina de potencial foi construda, essatenso que vem gravada na placa de identificao.

Remoto: centros de estocagem localizados nas reas isoladas de atuaoda LIGHT, com o objetivo de ter o equipamento ou material necessrio para amanuteno e operao da rede prximos a esses pontos.

2.2 Medidores Eletromecnicos

Esta seo aborda o princpio fsico e de funcionamento do medidoreletromecnico tipo induo, assim como a base terica necessria para aferio ecalibrao dos medidores de energia eltrica.

2.2.1 Componentes do medidor tipo induo

Mostra-se na figura 01 os componentes principais de um medidor do tipoinduo. Este desenho baseado no modelo M12 medidor monofsico de energiaativa, da Landis&Gyr (www.landisgyr.com.br).


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A lista a seguir descreve os principais componentes estruturais do medidor deenergia eletromecnico:

Terminais: dispositivos destinados a ligar o medidor ao circuito a sermedido. Devem conter dois parafusos de modo a garantir a fixao segura epermanente de condutores com 4 mm2 a 35 mm2, para medidores monofsicos 2 de4 mm2 a 50 mm2, para medidores polifsicos. Os mesmos no devem ser passveisde deslocamento para o interior do medidor, independente dos parafusos de fixaodos cabos de ligao.

Bloco de terminais: suporte de material isolante no qual so agrupados os

terminais do medidor. No devem apresentar deformaes aps o medidor ter sidosubmetido ao ensaio de aquecimento com a corrente mxima. Deve ter tampaindependente da tampa do medidor, estar adaptado base de modo a impedir aentrada de insetos, poeira, umidade, bem como a fraude, por introduo de corposestranhos, sem deixar vestgios. A fixao do mesmo base deve ser feita de formaque este somente possa ser retirado com o rompimento dos selos da tampa domedidor.

Catraca: dispositivo que impede o movimento do elemento mvel emsentido contrrio ao normal.

Mostrador: placa que contm abertura para leitura dos algarismos dociclmetro. Os dizeres devem ser indelveis e visveis com a tampa do medidorfixada. Deve apresentar o valor de Rr e a grandeza medida.

Rotor ou elemento mvel: conjunto formado por um disco de material no

magntico solidrio a um eixo que, de acordo com a teoria de funcionamento domedidor, gira no entreferro principal do estator, com uma velocidade proporcional apotncia da carga. O alumnio eletricamente puro para o disco e o alumnio duro esuas ligas para o eixo, so os materiais geralmente utilizados para fabricao. Odisco deve ter rigidez suficiente para evitar o empeno. A borda do disco deve termarca indelvel de cor preta para referncia na contagem das rotaes, marcas e/ou2 ranhuras para calibrao estroboscpica e 100 divises ou riscos numerados de10 em 10 para calibrao por comparao com medidor padro. O sentido derotao do elemento mvel deve ser da esquerda para a direita do medidor visto defrente e deve ser indicado por uma seta.


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Estator ou Elemento motor: conjunto formado pela bobina de potencial (Bp -bobina X da Figura 02) e seu ncleo, por uma ou mais bobinas de corrente (Bc -bobina Y e Z da Figura 02), destinado a gerar os fluxos v e I necessrios formao do conjugado Cm.

Figura 02 Esquema bsico medidor eletromecnico

Bp Bobina de potencial: bobina cujo campo magntico resultante funoda tenso do circuito cuja energia se pretende medir. Tem por principal caractersticaser altamente indutiva, com um grande nmero de espiras de fio fino de cobre, ligada em paralelo com a carga.

Bc Bobina de corrente: bobina cujo campo magntico resultante funoda corrente que circula no circuito cuja energia se pretende medir. Possui poucasespiras de fio grosso de cobre dividida em duas meias bobinas enroladas emsentidos contrrios como mostra a figura, ligada em srie com a carga.

Ncleo laminado de ferro magntico: conjunto de lminas construdo porvrias laminas de ferro magntico, que forma os circuitos magnticos das bobinas depotencial e de corrente, que tem por objetivo de diminuir as perdas por corrente de

Foucault (correntes parasitas).


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Mancais: So o conjunto de peas destinadas a manter o elemento mvelem posio adequada e permitir sua livre rotao, no devem produzir vibraes doelemento mvel, e devem ser de fcil substituio.

Elemento frenador: O conjunto frenador tem a finalidade de reduzir avelocidade do rotor a um valor compatvel com a calibrao / aferio do medidor ecom os desgastes dos mancais produzindo um conjugado frenador no disco.

Registrador: o conjunto destinado a registrar o nmero de rotaes dorotor, segundo uma relao determinada de maneira que, sua leitura indique, emkWh, a energia consumida pela carga. Podem ser de dois tipos, registrador

ciclomtrico ou de ponteiro (figura 03). O tipo ciclomtrico apresenta a grandevantagem da facilidade de leitura para o empregado encarregado deste trabalho.Entretanto, o seu sistema de engrenagens tem maior atrito que o do tipo ponteiro,embora ambos fiquem dentro da classe de exatido permissvel pelas normas.

Figura 03 Tipos de registradores: esq. medidor de ponteiro; dir. medidor ciclomtrico

Base: a parte do medidor destinada a sua instalao e sobre a qual sofixadas a estrutura, a tampa do medidor, o bloco de terminais e sua tampa. Osmateriais mais utilizados para fabricao so: o plstico ou uma liga de alumnio-silcio. A base deve ser de construo rgida, no deve ter parafusos, rebites oudispositivos de fixao das partes internas do medidor. A base deve ter dispositivospara sustentar o medidor na parte superior e um ou mais furos na parte inferior parasua fixao, localizados, de modo a impedir a remoo do medidor, sem violaodos selos da tampa do bloco de terminais.

Armadura ou estrutura: uma pea destinada a fixar os principais conjuntosdo medidor base. Na armadura esto fixados o estator, os mancais, o registrador e


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o elemento frenador. geralmente fabricado em liga de alumnio-silcio. A estruturadeve ter rigidez suficiente para evitar deformaes que possam afetar a exatido domedidor, podendo formar com a base uma nica pea.

Tampa do medidor: uma pea sobreposta base e destinada a cobrir eproteger o conjunto da armadura (armadura e peas nela montadas) e a permitir aviso perfeita do registrador e do rotor. Podem ser fabricadas em policarbonato ouvidro. A tampa deve ser inteiria, moldada em uma nica pea, indeformvel,transparente na parte frontal, e ser adaptada base de modo a impedir a entrada deinsetos, poeira, bem como a fraude, por introduo de corpos estranhos, sem deixarvestgios. No deve ter furos.

Dispositivos de ajuste ou de calibrao: So dispositivos por meio dos quaisse calibra o medidor para que indique corretamente a energia eltrica consumida. Ostipos de ajuste sero abordados mais a frente.

Dispositivo de selagem: Todo medidor deve ter dispositivos independentespara selagem de tampa do medidor e da tampa do bloco de terminais. Os dimetrosdos dispositivos de selagem no devem ser inferiores a 2,0 mm.

2.2.2 Princpio de funcionamento do medidor

O medidor de energia eltrica tipo induo um motor eltrico cuja interaode fluxos magnticos produz movimento no rotor com correntes eltricas. O medidor composto por um estator, um rotor, uma carcaa e um registrador, sendo que esteltimo registra, com uma relao pr-determinada, o nmero de rotaes efetuadas

pelo rotor. O principio de funcionamento do medidor tipo induo baseado no

fenmeno de induo eletromagntica, a qual afirma que, um condutor percorridopor uma corrente I na presena de um campo magntico B, fica submetido a umafora F cujo sentido dado pela regra da mo direita e possui mdulo que dadopor:

sen L I BF = , (2.1)


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onde L o comprimento do condutor sob a ao do campo magntico B e o

ngulo compreendido entre o vetor do campo magntico e a direo do vetor

L I

no espao.A figura 04 [1], que ilustra o funcionamento do fenmeno eletromagntico

responsvel pela rotao do disco, mostra uma situao na qual o fator de potncia unitrio, mas as mesmas consideraes podem ser usadas para qualquer fator depotncia. A figura 04a apresenta as formas de onda da tenso e da corrente, e osfluxos correspondentes s bobinas de tenso e de corrente. Na figura, o fluxo dabobina de tenso est atrasado de 90 com relao ao fluxo da bobina de corrente.

Isto ocorre porque a corrente proporcional ao fluxo, j a tenso e o fluxo por elaproduzido no obedecem a mesma proporcionalidade (ver frmula 2.7, pg. 08).

Figura 04 Grfico V x I (a); vista de cima do disco do medidor (b e c)

As figuras 04b e 04c apresentam o disco do medidor visto de cima. A bobinade potencial representada por uma linha contnua (central), e as bobinas decorrente apresentam suas extremidades nas laterais, e esto representadas porlinhas pontilhadas porque esto na parte de baixo do disco.

O smbolo significa que o fluxo correspondente est saindo.

O smbolo significa que o fluxo correspondente est entrando.


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No intervalo a-b o fluxo devido bobina de potencial (v) est saindo. Esteest decrescendo em magnitude. Produz-se ento uma corrente no disco. Estacorrente se ope ao decrscimo do fluxo e, pela regra da mo direita, gira o disco nosentido contrrio aos dos ponteiros do relgio, como mostrado na figura 04b. Estacorrente interage com o fluxo produzido pela bobina de corrente produzindo duasforas de mesmo sentido e magnitude (F1).

Ainda neste mesmo intervalo a-b, o fluxo devido bobina de corrente estaumentado em magnitude. Geram-se ento duas correntes, uma no sentidocontrrio ao dos ponteiros do relgio e outra no sentido dos ponteiros do relgio.Estas correntes interagem com o fluxo produzido pela bobina de potencial gerandouma fora F2 com o mesmo sentido de F1. possvel demonstrar [1] que paraqualquer trecho (a-b, b-c, c-d e d-a) as foras sero somente para um sentido dodisco, fazendo-o girar.

Com isso podemos dizer que o conjugado motor originado no disco devidoao fenmeno da induo eletromagntica entre os enrolamentos do estator, onde ofluxo magntico produzido pela bobina de potencial (v), ao atravessar o disco dealumnio, induz correntes parasitas (I V ) no disco. Essas correntes interagem com ascorrentes parasitas produzidas pelo fluxo magntico gerado pela bobina de corrente( I) dando origem a uma fora e, consequentemente, a um conjugado em relao aoeixo do disco, fazendo-o girar.

Da mesma forma, o fluxo magntico produzido pela bobina de corrente ( I),

ao atravessar o disco de alumnio, induz correntes parasitas (I I ), essas correntesinteragem com o fluxo magntico da bobina de potencial, dando origem a outra

fora, e, consequentemente, a um outro conjugado em relao ao eixo do disco, sesomando ao conjugado anterior fazendo o disco girar.

O elemento frenador induz um conjugado oposto ao criado pelas bobinas decorrente e potencial, tornando a velocidade do rotor compatvel com a velocidade decalibrao e reduzindo desgastes nos mancais.

possvel demonstrar o conjugado motor mdio final partindo das seguintesexpresses [1].


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Sejam:

)(..2 wt senV v = (2.2)

)(..2 = wt sen I i (2.3)

)(..2 = wt senV V (2.4)

)(..2 = wt sen I I (2.5)

Onde V , I , V e I so os valores eficazes da tenso, da corrente, dos fluxos V e

I , respectivamente; o ngulo de defasagem entre v e i; o ngulo de

defasagem entre v e V , o qual ser de 90 para uma bobina Bp ideal.

As foras eletromotrizes induzidas no disco podem ser calculadas da seguintemaneira:

)cos(...2 == wt wdt

d e I

I I (2.6)

)cos(...2 == wt wdt d

e V V

V

(2.7)

E suas respectivas correntes de Foucault:

)cos(..211

== wt R

w Re

i I I

I (2.8)

)cos(..222

== wt R

w Re

i V V

V (2.9)

R1 e R2 so as resistncias eltricas oferecidas pelo disco circulao dascorrentes iI e iV, respectivamente, considerando o disco como puramente resistivo.

A partir de teoria mostrada em 2.2.2, e sabendo-se que nos medidores, afora F estando distncia d do eixo de rotao M, haver sobre o disco umconjugado motor da forma:

d F C .= (2.10)


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Sendo ainda: B normal direo da corrente, L = constante, e '.k B = ,

podemos escrever:

ik C .. = (2.11)

Se e i so funes peridicas do tempo, ento o valor a ser considerado

ser o valor mdio do conjugado motor indicado acima:

= T dt iT

k C 0

...1. (2.12)

Para o medidor de energia eltrica teremos dois conjugados motores aconsiderar, atuando simultaneamente:

Interao entre o fluxo I e a corrente iV:

= T V I dt iT k C 011 ...1. (2.13)

Levando em conta os valores instantneos de I e iV j mostrados, teremos:

= T I V dt wt senwt Rw

T k C

02

11 ).().cos(...2.1. (2.14)

)(...'.11 = senwk C I V (2.15)

Interao entre o fluxo V e a corrente iI:

=T

I V dt iT k C 022 ...1

. (2.16)

Com a mesma considerao, chegamos a:

)(...'.22 = senwk C V I (2.17)

O conjugado motor resultante, pode ser calculado da seguinte maneira:

21 C C C m += (2.18)


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Embora tenhamos encontrado C1 e C2 com sinais contrrios, o valor de Cmser calculado considerando os conjugados com sinais positivos uma vez que, noespao, estes conjugados atuam no mesmo sentido como foi mostrado em 2.2.2 eno em sentidos contrrios como as expresses calculadas parecem mostrar.

Assim, a expresso do conjugado motor resultante ficar:

)(.....2'. = sen f k C V I m (2.19)

Vemos que Cm depende da freqncia e proporcional ao produto destapelos valores eficazes respectivos dos dois fluxos e pelo seno do ngulo de

defasagem entre eles. Como: I k I .1= (2.20)

V k V .2= (2.21)

Temos que, para uma freqncia fixada, a expresso do conjugado Cm :

)(. = senKVI C m (2.22)

Considerando que a bobina Bp ideal, ou seja, que = 90, temos que:

cosKVI C m = (2.23)

Onde:

K uma constante, V a tenso e I a corrente aplicadas ao medidor.

Como o disco pode girar em torno do seu eixo M, a sua velocidade serproporcional potncia de carga (2.23).

Esta velocidade pode ser ajustada de tal modo que o nmero de rotaes,durante um dado intervalo de tempo, seja proporcional energia solicitada pelacarga. Assim, o disco dar um certo nmero de voltas (constante) por Wh. Omovimento do disco transmitido, por meio de um sistema mecnico deengrenagens, ao mostrador do instrumento que indicar em kWh a quantidade de

energia eltrica absorvida pela carga.


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2.2.3 Calibrao do medidor

A calibrao feita atravs da comparao do medidor que ser aferido com

um medidor padro, a fim de determinarmos seus erros. Para tal devemos colocaras bobinas de corrente e de potencial do medidor padro ligadas, respectivamente,em srie e em paralelo com as bobinas de corrente (Bc) e de potencial (Bp) domedidor sob aferio, conforme ilustrado na figura 05.

Figura 05 Esquema de ligao das bobinas de potencial e de corrente

A constante do medidor (K d ) encontra-se gravada na sua placa deidentificao do medidor. Esta constante, que tambm conhecida como constantedo disco, representa a quantidade de Wh que ser registrada por cada rotao dodisco.

Para diferenciar da constante do medidor a ser calibrado, a constante domedidor padro ser representada porK s .

Quando fechamos a chave, representada no esquema anterior, por umdeterminado intervalo de tempo, e tendo uma carga M que solicita certa quantidadede energia W, sendo sua potncia ativa (P) conhecida, podemos ento calcular essaquantidade de energia atravs da frmula:

T xPW = , (2.24)

onde T o tempo decorrido desde o fechamento da chave at a sua abertura.


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Logo, o medidor a ser aferido registra uma quantidade W de energia, quepode ser calculada pela frmula:

md N xK W = , (2.25)

onde N m representa a quantidade de rotaes que o disco do medidor a seraferido ir efetuar, durante o tempo em que a chave permanecer ligada.

O medidor padro registra por sua vez:

ss N xK W = , (2.26)

onde N S representa a quantidade de rotaes que o disco do medidor padroir efetuar durante o tempo em que a chave permanecer ligada.

Ento igualando as duas expresses temos:

ssmd N xK N xK = (2.27)

Logo:

ms

d s N xK

K N

= (2.28)

Essa equao utilizada na prtica, sendo tomada como base para aferiodos medidores de energia eltrica. Com isso, quando fixado certo nmero derotaes Nm no medidor a ser aferido, atravs dessa expresso calculado onmero de rotaes Ns, que ser o padro que servir para comparao.

Pela definio de erro relativo, que foi apresentada no comeo do captulo,chegamos seguinte frmula:

( ) 100 x N

N Ns E

= (2.29)

Sendo N o nmero de rotaes que o disco padro efetivamente efetuoudurante o tempo de aferio, e Ns o nmero de rotaes que o disco do medidorpadro deveria efetuar,


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se N < N s ento E > 0 :

e significa dizer que o medidor sob ensaio est adiantado, isto , registrandouma quantidade de energia superior a que foi realmente consumida.

Se N > N s ento E < 0 :

e significa dizer que o medidor sob ensaio est atrasado, isto , registrandouma quantidade de energia inferior a que foi realmente consumida.

2.2.3.1 Verificao da constante do medidor

Inicialmente compara-se o medidor em questo com um medidor padro.Para N s rotaes no medidor padro, verificamos N m rotaes no medidor emquesto, usando:

ms

d s N xK

K N

= (2.30)

Em seguida submete-se o medidor a uma carga ativa P durante um certointervalo de tempo, contando o nmero de rotaes N m do disco durante o intervalode tempo:

m xN

T xPKd

3600= (2.31)

2.3 Medidores Eletrnicos

A tecnologia atual de medio eletrnica garante melhor exatido que osmedidores eletromecnicos, oferecendo informaes detalhadas sobre o consumo.O medidor pode ainda ser monitorado distncia via modem (atravs de uma linhatelefnica), ou mesmo via Internet, dependendo do modelo.

Atravs destes dados, o sistema de distribuio de energia pode ser maisbem dimensionado e o consumidor de energia eltrica pode, com isso, ter umaenergia de melhor qualidade, com menos variao e menos interrupo no

fornecimento. Contudo, estas novas tecnologias devem, assim como com o medidoreletromecnico, garantir confiabilidade e robustez ao medidor eletrnico.


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Dentre as principais vantagens da utilizao do medidor eletrnico podemosdestacar: automao do processo de aquisio e tratamento de dados dosconsumidores para fins de faturamento, e ganhos na exatido.

Os principais fabricantes esto vendo com bons olhos a comercializao demedidores eletrnicos de energia ativa para uso residencial, que ainda no eramvendidos na Brasil devido a seu alto custo, como informa a reportagem do JornalValor On Line Valor Econmico/Empresas & Tecnologia de 04/08/2005 a seguir:

... e o principal entrave entrada do produto eletrnico no Brasil at ento era o preo: chegava a custar o equivalente ao preo de um carro

zero Km. Atualmente, porm, esta tecnologia est mais acessvel, e um medidor digital para consumidores industriais custa entre R$500 e

R$1.000, e para o cliente residencial, entre R$60 e R$80... vem

animando empresas como a nacional Mobix, a Francesa Actaris, a

alem Elstere as chinesas Shenzen Star e Hang Zhou Hualong.

2.3.1 Princpio de funcionamento

A figura 06 mostra o diagrama de um medidor eletrnico, onde podemos veros princpios de funcionamento do mesmo, assim como os componentes bsicosnecessrios para fazer a medio da energia eltrica.

Figura 06 Diagrama de blocos

Os transdutores de tenso e corrente so responsveis por receber os sinaisde entrada do medidor e adequ-los de modo a serem multiplicados. A potncia obtida atravs do bloco multiplicador. A energia obtida atravs do bloco integrador,finalmente esse valor armazenado e registrado no bloco registrador.


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3. Principais Ensaios e Procedimentos

Neste captulo sero descritos os principais ensaios realizados no medidores,

ajustes nos mesmos assim como mostrados os procedimentos normais e padres deuso de medidores adotados pela concessionria de energia eltrica LIGHT.

Para medidores de uso residencial so utilizados os medidoreseletromecnicos, os quais so mais baratos que os eletrnicos e mais usados pelasconcessionrias de energia eltrica. Os medidores eletrnicos, embora estejamganhando espao no mercado, ainda so utilizados em sua maioria paraconsumidores industriais ou grandes consumidores que fazem uso de tarifasdiferenciadas para consumo e demanda, conforme resoluo 456 da ANEEL.

Os medidores eletrnicos para uso residencial vm sofrendo uma reduo decusto devido ao avano tecnolgico. Quando os preos de venda destes medidoreseletrnicos chegarem a um nvel em que o seu custo compense sua instalao,(considerando os diversos recursos disponveis nesse tipo de equipamento, inclusiveno seu desempenho frente ao combate a fraudes) certamente esses acabaroassumindo um papel bem mais representativo na porcentagem de uso e aquisiodas empresas concessionrias de energia eltrica.

Os principais fabricantes de medidores eletromecnicos, FAE, ELSTER,NANSEN, ACTARIS, ABB, GE, projetam seus aparelhos de medio conformepadro estabelecido pelas empresas concessionrias, visando fabricao demedidores de maior qualidade e com alto ndice de segurana contra fraudes.

O projeto do medidor pode variar em funo do fabricante. Porm, como no

poderia deixar de ser, todos so baseados no mesmo princpio de funcionamento jdescrito. A diferena basicamente de um fabricante para outro so os mecanismosutilizados na calibrao, principalmente para calibrao da carga pequena e dacarga indutiva, j que para calibrao da carga nominal apenas ajustado o m quefornece o conjugado frenador.


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3.1 Principais Ensaios e Aferies

Pela norma (NBR 5313), com a inteno de uniformizar os procedimentos ede obter elementos de referncia para anlise de resultados de desempenho dessesmedidores, os medidores so fixados em mesas (figura 07) e submetidos aosseguintes ensaios:

Figura 07 - Detalhes da mesa de ensaio

3.1.1 Ensaio de exatido

Utilizado para verificar se os medidores foram devidamente ajustados. Eledeve ser feito pelo mtodo do medidor padro ou por outro mtodo, de pelo menosigual exatido, na carga nominal, carga indutiva (fator de potncia 0,5) e cargapequena (0,1 In FP 1) utilizando-se a tenso nominal. Os medidores polifsicosdevem ser verificados trifasicamente.

Carga nominal: o ensaio efetuado com uma carga que produz corrente,tenso nominais e com fator de potncia unitrio sob uma freqncia nominal.


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Carga pequena: o ensaio efetuado com uma carga que produz umacorrente igual a 10% da corrente nominal, sendo utilizado tenso e freqncianominais e com fator de potncia unitrio.

Carga indutiva: o ensaio efetuado com uma carga que produz umacorrente nominal, sendo utilizado tenso e freqncia nominais e com fator depotncia 0,5 indutivo.

3.1.2 Marcha em vazio

O ensaio realizado com o medidor em vazio, ou seja, sem carga, com umatenso igual a 110% da tenso nominal e com freqncia nominal, sendo que emmedidores polifsicos feito com seus circuitos de potencial ligados em paralelo. Omedidor considerado aprovado nesse ensaio se o disco no completar umarotao completa em 15 minutos.

3.1.3 Tenso aplicada

O ensaio consiste em aplicar uma tenso de 2 kV freqncia nominal deuma s vez, durante aproximadamente 10 segundos entre:

Para medidores monofsicos:

- os circuitos ligados entre si e a base.

Para medidores polifsicos:

- os terminais de linha (ou carga) e a base, com os terminais de provaligados.

- os terminais de linha (ou carga) e a base, com os terminais de provadesligados.

Neste ensaio, os medidores sero considerados aprovados se no ocorrerdescarga disruptiva nem efeito corona, sendo este efeito constatado porequipamento adequado.


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3.1.4 Corrente de partida

O ensaio tem por finalidade avaliar a inrcia do medidor e deve ser feito sob

tenso de calibrao (tenso de uso), freqncia nominal, fator de potncia unitrioe 0,8% da corrente nominal para medidores sem catraca ou 1,5% da correntenominal para medidores com catraca. Os medidores polifsicos devem estar com asbobinas de potencial ligadas em paralelo e as de corrente em srie. O medidor serconsiderado aprovado se o elemento mvel completar uma rotao completa emmenos de 45 minutos.

A seguir esto ilustradas as tabelas de erros permissveis para os ensaios

citados acima (Tabelas 01 e 02), conforme portaria do INMETRO n 246 de 20 dedezembro de 2002, que estabelece as condies mnimas necessrias parafabricao, instalao e utilizao de medidores de energia eltrica ativa, inclusiveos recondicionados, baseados no princpio de induo, monofsicos e polifsicos.

Tabela 01 - Ensaio de exatido para os medidores monofsicos

Condio Correntenominal (%)Fator dePotncia

Erro percentualadmissvel (%)

Carga pequena 10 1 2,0Carga nominal 100 1 1,5Carga indutiva 100 0,5 indutiva 2,0

Tabela 02 - Ensaio de exatido para os medidores polifsicosErro mximo admissvel (%)

Fator de PotnciaUnitrio

Fator de Potncia 0,5indutivo

CondioElementosmotoresativados

Correntenominal (%)

Classe 1 Classe 2 Classe 1 Classe 2Cp TODOS 10 1,0 2,0 - -Cn TODOS 100 0,7 1,5 - -Ci TODOS 100 - - 1,0 2,0

Elemento A A 100 1,0 2,0 - -Elemento B B 100 1,0 2,0 - -Elemento C C 100 1,0 2,0 - -Cp: Carga pequena; Cn: Carga nominal; Ci: Carga indutiva


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3.1.5 Exemplo de Resultados para um lote de medidores

Posteriormente foram realizados ensaios de exatido (carga nominal, carga

pequena, carga indutiva e carga nominal por elementos individuais), corrente departida e marcha em vazio em um lote de 20 medidores polifsicos.

Tabela 03 Resultados dos ensaios em medidores polifsicosN desrie

FaseA(%)

FaseB(%)

FaseC(%) CN(%) CI(%) CP(%) Registrador

Correntede partida

Marchaem vazio

1 1330911 0,73 0,37 0,26 -0,09 0,73 -0,19 Ok! Ok! Ok!

2 2119140 0,31 -0,45 0,28 -0,18 -0,04 -0,79 Ok! Ok! Ok!3 2126808 -0,41 0,48 -0,77 -0,32 -0,81 0,21 Ok! Ok! Ok!4 256332 0,31 0,49 0,43 0,42 -0,34 -0,13 Ok! Ok! Ok!5 255429 0,5 -0,1 -0,23 0,25 0,04 -0,53 Ok! Ok! Ok!6 262486 -0,44 0,25 0,44 0,05 0,18 0,45 Ok! Ok! Ok!7 2267913 0,07 0,06 -0,27 0,18 0,34 -0,57 Ok! Ok! Ok!8 253090 -0,28 -0,33 -0,78 -0,3 -0,65 -0,62 Ok! Ok! Ok!9 1458629 -0,22 -0,52 -0,69 -0,48 -0,57 -0,53 Ok! Ok! Ok!10 2333959 -0,18 -0,38 -0,34 0,1 -0,52 -0,9 Ok! Ok! Ok!

11 1628635 0,67 -0,73 0,39 0,32 -0,59 -0,45 Ok! Ok! Ok!12 2266488 -0,63 0,21 -0,01 0,22 0,15 -0,67 Ok! Ok! Ok!13 2198526 0,09 0,72 -0,68 0,29 -0,73 0,03 Ok! Ok! Ok!14 2203971 0,25 -0,02 0,59 0,45 -0,95 -0,23 Ok! Ok! Ok!15 2121054 0,16 -0,11 0,11 0,25 0,06 0,6 Ok! Ok! Ok!16 2396192 -0,62 0,48 0,44 0,28 0,02 0,51 Ok! Ok! Ok!17 2123580 0,04 0,38 0,28 0,53 0,16 0,06 Ok! Ok! Ok!18 265043 -0,32 -0,68 -0,37 -0,46 -0,84 0,1 Ok! Ok! Ok!19 1591999 0,25 0,22 -0,12 0,39 -0,18 0,07 Ok! Ok! Ok!

20 2019622 -0,45 -0,13 -0,48 0,01 -0,49 -0,64 Ok! Ok! Ok!Vn: tenso nominal (120 V); CN: carga nominal trifsica - 100% In_Vn_ FP=1,0;In: corrente nominal (15 A); CI: carga indutiva trifsica - 100% In_Vn_FP=0,5;FP: fator de potncia; CP: carga pequena trifsica - 10% In_Vn_FP=1,0

As figuras 08, 09, 10 e 11 mostram os resultados dos ensaios realizados nosmedidores citados na tabela 03. Nela podemos ver que os mesmos se enquadramna sua classe de exatido (classe 2).


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-1

-0,5

0

0,5

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 E r r o

Fase A Fase B Fase C

Figura 08 - Variao percentual do erro no ensaio nos elementos por separado

-1

-0,5

0

0,5

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 E r r o

%

CN

Figura 09 - Variao percentual do erro das amostras no ensaio de carga nominal

-1

-0,5

0

0,5

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 E r r o

CI

Figura 10 - Variao percentual do erro das amostras no ensaio de carga indutiva


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-1

-0,5

0

0,5

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 E r r o

%

CP

Figura 11 - Variao percentual do erro das amostras no ensaio de carga pequena

3.2 Principais ajustes

Se o medidor, depois de aferido, apresenta erros maiores que os admissveispor norma, ento deve ajustar-se o medidor a fim de que o mesmo atinja asexigncias da norma. A calibrao feita em carga nominal, carga pequena e cargaindutiva. Aps cada calibrao o medidor deve ser aferido novamente para a

verificao da correta calibrao do mesmo.

3.2.1 Ajuste em carga nominal

Para este ajuste, maneja-se o im permanente fazendo modificar o conjugadofrenador ou de amortecimento Cam produzido pelo mesmo sobre o disco, comomostrado na figura 12.

Figura 12- Diagrama para ajuste da carga nominal


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O conjugado motor pode ser calculado pela seguinte formula:

....

2

222

R Ar a

C am = (3.1)

Baseado na equao acima, o conjugado frenador modificado, na prtica,por um dos trs motivos a seguir:

Alterando o fluxo, ou seja, modificando o N de linhas de fluxo queatravessam o disco por meio de um derivador magntico ajustvel manualmente.

Alterando R, isto , modificando a posio do im em relao ao eixo de

rotao do disco.

Alterando a, isto , modificando a dimenso do plo do im que influi noamortecimento.

A figura 13 mostra o mecanismo para ajustar o parafuso da carga nominalpara (+) ou para (-), conforme indicado no medidor. Em cada medidor existe a siglaCN indicando onde ajustar a Carga Nominal.

Figura 13 Detalhe do parafuso de ajuste de carga nominal

3.2.2 Ajuste em carga pequena

Pode ser feita atravs de uma espira de material condutor no magntico, que colocada em curto sob o ncleo da bobina de potencial. Esta espira pode ser

deslocada paralelamente ao plano do disco, de tal modo a abraar maior ou menorquantidade de linhas de fluxo til (figura 14). Com isso introduzido um pequeno


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conjugado suplementar sobre o disco, fazendo com que seu movimento sejaretardado ou adiantado, at que o medidor atinja a faixa de exatido admissvel.

Figura 14 ilustrao de mecanismo para ajuste em carga pequena

Figura 15 - Detalhe do parafuso de ajuste de carga pequena

A figura 15 mostra o mecanismo para ajustar o parafuso da carga pequenapara (+) ou para (-), conforme indicado no medidor. Em cada medidor existe a siglaCP indicando onde ajustar a Carga Pequena.

Finalidades:

Compensao de atritos nos pontos de apoio do eixo de suspenso;

Compensao das dissimetrias magnticas do circuito magntico;

Compensao da falta de linearidade da curva de magnetizao do circuitomagntico.

Calibrado o medidor na carga pequena o mesmo pode ficar sobre-compensado, passando o disco a girar vagarosamente quando somente a bobina de


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potencial estiver energizada o que chamado de marcha em vazio ouarrastamento.

Figura 16 Mecanismo de correo de marcha em vazio

Conforme mostrado na figura 16, utilizado um fio de ao (F) acoplado aoeixo do disco, assim como uma lmina (L) que colocada junto bobina depotencial do medidor. A lmina de material ferromagntico vai atuar como umeletrom, j que uma vez instalado o medidor a bobina de potencial estar sempreenergizada, com isso, devido ao do im, o disco pra quando o fio alinha-se

com a lmina.

Outra maneira de corrigir a marcha em vazio fazendo dois pequenos furoseqidistantes do eixo e diametralmente opostos. Havendo marcha em vazio, quandoum desses furos chega sob o ncleo magntico da bobina de potencial, o discopara. O furo faz reduzir a zero as correntes parasitas do disco que originam oconjugado da marcha em vazio.

3.2.3 Ajuste em carga indutiva

Tambm chamada de correo do fator de potncia do medidor. feitaajustando o ngulo de defasagem entre a tenso da bobina de potencial e o fluxoque esta produz () para 90. Este ajuste obtido atravs do manejo da presilha Ade duas maneiras como mostrado na figura 17 e descrito a seguir.

A figura 17 mostra uma bobina B, curto-circuitada atravs da presilhacondutora A, composta de uma ou duas espiras, com mesmo ncleo de Bp e


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colocada abaixo desta. Os fios F em srie com B so condutores puramenteresistivos.

O fluxo totalvt, produzido por Bp, ao atravessar a bobina B nela induz af.e.m. e que far circular a corrente IB em B. IB dar origem ao fluxo que secompor comvt dando a resultante v. Os valores de e de IB, consequentementeo de , dependem da impedncia de B. Modificando o valor desta impedncia pelodeslocamento da presilha A, podemos ajustar o valor de e sua defasagem de talmodo a conseguirmos o fluxo tilBnormal tenso V, ou seja = 90.

Na figura 17, para adiantar (aumentar) o medidor, a presilha A

deslocada de modo a se aproximar da bobina B, com isso se reduz a resistnciaeltrica que est em srie com a mesma, o que torna a corrente induzida em Bmaior, e com isso a defasagem entre o fluxo tilv e a tenso V aumentam.

Figura 17 Mecanismo de ajuste de carga indutiva

A figura 18 mostra o mecanismo para ajustar o parafuso da carga indutivapara (+) ou para (-), conforme indicado no medidor. Em cada medidor existe a siglaCI indicando onde ajustar a Carga Indutiva.

Figura 18 Detalhe do parafuso de ajuste de indutiva


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O segundo artifcio se baseia numa corrente I, circulando atravs da bobinade corrente, em fase com a tenso V.

A figura 19 mostra uma bobina B1, curto-circuitada, com o mesmo ncleo deBp e colocada abaixo desta. Mostra tambm uma outra bobina B2, curto-circuitadaatravs da presilha condutora A, com o mesmo ncleo da bobina Bc e colocadaacima desta. Como no caso anterior, os fios F em srie com B2 so condutorespuramente resistivos.

A bobina B1, chamada de bobina de compensao, projetada de tal modoa fazer com que o fluxo tilv que atravessa o disco seja defasado para trs em

relao V de um ngulo maior do que 90 (figura 19). Isto corresponde ao 1artifcio discutido anteriormente, mostrado na figura 16, fazendo-se a presilha Atomar uma posio tal que o ngulo compreendido entrev e V seja maior que 90.

O fluxo totalIt, produzido pela bobina de corrente Bc, ao atravessar a bobinaB2, chamada de bobina de contra-compensao, nela induz a f.e.m. E2 que farcircular a corrente I2. Esta corrente I2 d origem ao fluxo2 que se compor comItdando a resultante I. Os valores de e de I2, consequentemente o de 2, dependem

da impedncia de B2. Modificando o valor desta impedncia pelo deslocamento dapresilha A, podemos ajustar o valor de2 e sua defasagem de tal modo aconseguirmos o fluxo tilI normal ao fluxo tilv ou seja, = 90.

Neste mtodo, para adiantar (aumentar) o medidor afastamos a presilha A(figura 19) da bobina B2, aumentando a resistncia eltrica em srie com a mesma,com isso a defasagem entre o fluxo I e a corrente I reduz, acarretando por sua vezuma maior defasagem entre os fluxosv e I.

Figura 19 Mecanismo de ajuste de carga indutiva


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Figura 20 Detalhe da presilha utilizada no mecanismo para calibrao da carga indutiva

Consideraes sobre o ajuste:

Como o ajuste do im permanente afeta o medidor como um todo em todasas cargas, recomendvel comear a calibrao pela carga nominal. Dependendodo projeto do medidor, e do processo adotado na sua fabricao, os outros doistestes no devem influenciar um sobre o outro. Em seguida, devem ser aplicados os

ensaios de carga nominal, pequena e indutiva em alguns medidores calibrados,apenas como simples verificao complementar.

3.3 Erros em decorrncia do envelhecimento

Os principais motivos que podem causar o envelhecimento de um medidorem funcionamento, e que, contribuem para os erros encontrados na aferio domesmo, so:

3.3.1 Ao do tempo

Contribui para o envelhecimento tcnico dos medidores, atravs da oxidaodos lubrificantes. A entrada de p, sujeiras e toxicidades ambientais, com o passardo tempo deterioram os lubrificantes. Primeiro ocorre um escurecimento nolubrificante, a seguir um crescente aumento da viscosidade e aps a formao deuma espcie de barro, que causa um efeito de frenagem do rotor e do registrador,


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e, portanto a ocorrncia de erros negativos, os quais com o passar do tempo, podemser superiores aos permitidos por norma.

A figura 21 mostra a segmentao por idade do parque instalado demedidores. Nela podemos ver que medidores com mais de 30 anos de uso, cerca de815.000, representando 22% do parque instalado da Light, esto registrando energiaeltrica em regime de sobrevida, j que segundo as especificaes tcnicas dosfabricantes a vida til dos medidores entre 20 e 25 anos. Tal dado sugere aocorrncia de problemas de ordem tcnica por fadiga do material durante o ciclo devida do produto. Fortalecendo este conceito, h o estudo estats-ticoda curva dabanheira no qual o maior ndice de problemas em equipamentos est no incio e nofinal de seu perodo de vida til.

22%

51%

13%

14%

> 30 anos > 15


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3.3.3 Debilitao dos ms

Neste caso verifica-se um sensvel enfraquecimento dos ms de freio com o

decorrer do tempo. Isso causa a diminuio do conjugado frenador que contribuipara a formao do conjugado final exercido sobre o elemento mvel. Esse efeito deenvelhecimento ao contrrio dos anteriores contribui para um erro positivo, isto , omedidor ir registrar em excesso.

A ultrapassagem dos limites nominais de sobrecarga e at mesmo ofuncionamento por longos perodos no limite de sobrecarga dos medidores, fazemcom que o mesmo experimente aquecimentos indesejveis que recozem os

materiais isolantes. Este efeito provoca um envelhecimento prematuro de partes domedidor, tendo como conseqncia uma maior incidncia de queima doequipamento e vibraes em bobinas. Este tipo de dano poder ser acelerado setais sobrecargas ocorrem com maior freqncia e em climas midos e ambientescom presena de agentes qumicos.

3.4 Aquisio dos medidores

Nesta seo ser abordado o processo de aquisio de medidores por parteda LIGHT, levando-se em conta o recebimento de equipamentos de medio emfbrica e na concessionria, escolha de amostras. Sero descritas ainda ascaractersticas de qualidade exigidas para liberao ou rejeio do equipamento.

Hoje, os ensaios de recebimento dos equipamentos de medio no sorealizados na LIGHT. Estes ensaios so realizados pelo fabricante na prpria fbricaou por alguma empresa contratada, como a ALTM (Alston Light Tecnologia eManuteno), que alm de servios operacionais, faz todos os ensaios relativos aorecebimento de medidores, tanto eletromecnicos quanto eletrnicos. Tambm essa empresa que recupera os medidores quebrados ou com defeitos que esto forado prazo de garantia.

Este item tem como objetivo, descrever o procedimento adotado pela LIGHT,no que diz respeito ao recebimento de medidores de energia ativa provenientes dafbrica, da recuperadora (ALTM) ou do campo.


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3.4.1 Medidores vindos de fbrica ou recuperadora (ALTM)

O procedimento para recebimento de medidores vindos de fbrica o mesmoadotado para os outros equipamentos adquiridos pela empresa. A empresa enviaum funcionrio para a fbrica que acompanha todos os ensaios de recebimento nolaboratrio do fornecedor, ou ainda o lote de medidores enviado para a LIGHT,que envia a amostra estabelecida por norma para o laboratrio da ALTM, para queos ensaios sejam feitos, e com ele o parecer de aceitao ou rejeio do lote.

No caso de medidores recuperados, os mesmos j so ensaiados ecalibrados, antes de serem enviados para a LIGHT. Juntamente com eles, tambm

so enviados os relatrios dos ensaios de recebimento realizados pelarecuperadora, sem os quais os medidores no so aprovados. Os medidoresrecuperados tm um prazo de garantia dado pela recuperadora em caso de ocorrerum defeito proveniente do processo de recuperao dos mesmos.

Durante a inspeo de recebimento podemos constatar que, para medidoresnovos vindos de fbrica, os defeitos com maior ndice de ocorrncia so: Discoempenado, disco travado ou sujeira no disco (limalha).

Na ocorrncia de disco empenado, o procedimento correto a fazer devolvero medidor ao fabricante o qual deve trocar o disco, o mesmo acontecendo quanto aodisco travado. J quando o problema sujeira no disco, que geralmente se trata delimalha proveniente do processo de fabricao, o mesmo pode ser limpo sendo emseguida refeito os ensaios de aferio para constatar a permanncia ou no do erro.

J nos medidores recuperados, os defeitos mais comuns so: tampa principaltrincada, peas soltas no interior do medidor ou bloco de terminais rachado.

Na ocorrncia de qualquer um destes defeitos, o procedimento correto a fazer devolver o medidor recuperadora, o qual dever tomar as medidas cabveis.

3.4.2 Medidores vindos do campo

O funcionrio envia o medidor ao Remoto/EP, que o chamado estoque deprontido dos remotos, informando os motivos pelo qual o material esta sendo

devolvido, dos quais podemos destacar, medidor retirado da rede por motivo de


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defeito, medidor apresentando defeito antes de ser instalado, medidor retirado darede por ampliao da carga do consumidor, medidor com indcio de fraude.

O Remoto/EP providencia o envio do material para Triagem, onde funciona oAlmoxarifado central da LIGHT, comunicando o setor de Recebimento de material aocorrncia do problema e o laudo fornecido (funcionrio da LIGHT que fez adevoluo do medidor). Por sua vez o Recebimento comunica por e-mail o ocorridoao setor de Inspeo solicitando a inspeo do material, ento a Inspeo emiteuma ordem de servio e providencia a inspeo do equipamento.

Com base na inspeo realizada nos medidores provenientes da rede,

podem-se qualificar os defeitos como desclassificantes ou no. Para defeitosdesclassificantes, ou seja, defeitos que no podem ser atribudos a falhas noprocesso de fabricao ou recuperao, no possvel caracteriz-los como reparoem garantia. A seguir sero descritos os defeitos desclassificantes em todos oscomponentes do medidor passveis de verificao.

Defeitos desclassificantes:

Base do medidor: ser inspecionado o grau de oxidao no caso de basemetlica; furos, trincas ou partes quebradas; sinais de pancada ou m utilizao;ala de fixao solta ou quebrada; suportes de fixao dos parafusos da tampa devidro quebrados.

Bloco de terminais: ser verificado se apresenta partes trincadas, quebradasfuradas, queimadas ou ausentes, com sinais de pancadas ou m utilizao; vestgiosde centelhamento; elevado grau de oxidao.

Terminais de corrente: ser verificado se apresenta partes trincadas,quebradas furadas, queimadas ou ausentes, com sinais de pancadas ou mutilizao; rosca espanada; vestgios de centelhamento; elevado grau de oxidao.

Parafusos dos terminais de corrente: ser verificado se apresenta partestrincadas, quebradas furadas, queimadas ou ausentes, com sinais de pancadas oum utilizao; fenda danificada; rosca espanada; emperramento; vestgios de

centelhamento; elevado grau de oxidao.


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Parafuso de borne emperrado ou com rosca espanada;

Tampa de borne com parafuso de fixao emperrado ou com roscaespanada;

Problemas referentes solidarizao da tampa, quando esta forsolidarizada;

Placa de identificao com dados errados ou ausentes.


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4. Fraudes em Medidores de Energia Eltrica

Este captulo apresenta os principais tipos de fraudes em medidores deenergia eltrica eletromecnicos. Podem-se dividir os tipos de fraude em fraudesexternas e fraudes internas ao medidor. Este trabalho dedica-se a relatar as fraudesinternas mais comuns. As fraudes externas so caracterizadas pela ligao decondutores diretamente na rede de distribuio.

4.1 Tipos de fraudes internas

Bobina do medidor desativada: Rompimento voluntrio de uma ou maisbobinas do equipamento de medio, detectado observando se o selo desegurana foi violado ou se h indcios da remoo da tampa de vidro.

Condutor desconectado: Desconexo de um ou mais condutores do circuitosecundrio ou primrio de medio, permitindo que haja consumo sem respectivoregistro. Associado selagem oficial violada e ou da violao das caixas protetoras.

Condutor secundrio partido: Rompimento voluntrio de um ou maiscondutores do circuito secundrio de medio, permitindo que haja o consumo semo registro. Associado a violao da selagem dos bornes e ou das caixas protetoras.

Derivao da caixa para a carga: Desvio de corrente no medida,geralmente em caixa terminal ou de distribuio sem o emprego de chave reversora.Associado ao retorno de tenso quando o circuito desconectado.

Medidor com o disco preso: Utilizao de artifcio para travar ou retardar ogiro do disco do medidor. Associado a remoo da selagem oficial ou indcios daremoo da tampa de vidro.

Ligao direta ou shunt: Ligao dos condutores de entrada e sada pelosbornes de terminais sem passar pelo equipamento de medio.

Ligao invertida: Inverso da ligao de um ou mais condutores do bornede entrada para o borne de sada do medidor e vice-versa. A ligao invertida

tambm pode ocorrer pela inverso das ligaes das bobinas do equipamento de


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medio. Associado a remoo da selagem oficial ou indcios da remoo da tampade vidro e ou caixas protetoras.

Registrador: Desacoplamento do disco do medidor do conjunto de relojoariaencarregado de transmitir as rotaes aos ponteiros, isto , o disco gira, mas noregistra o consumo, raspagem das engrenagens internas do registrador ou troca dasengrenagens. Associado a remoo da selagem oficial ou indcios da remoo datampa de vidro.

Manuseio no calibrador: manuseio de consumo atravs das conexesexistentes no bloco de aferio, isto , com operaes geralmente de liga e desliga

dos circuitos secundrios de medio de forma intermitente. Associado a violao daselagem da caixa protetora do bloco de aferio.

Manuseio de consumo: Utilizao de artifcio para o manuseio dos registrosde consumo da instalao, tais como: retorno dos ponteiros, desconexo decondutores primrios ou secundrios da medio, etc. Associado violao deselagem oficial ou indcios de remoo da tampa de vidro e/ou caixas protetoras.

4.2 Padres de medidores para evitar as fraudes

4.2.1 Padro do medidor eletromecnico

A padronizao atual para os medidores de energia eltrica usados pelaLIGHT est em vigor desde abril de 2005. Os medidores dentro desse padro devemapresentar:

Base de alumnio Dificultando o acesso aos bornes pela parte de traz dosaparelhos;

Tampa de vidro Que deixa mais claro para o funcionrio quando htentativa de furar a tampa, para o posterior bloqueio do disco;

Aro metlico Dificulta a abertura da tampa, deixando visvel o vestgio dafraude (figura 22);

Parafuso tipo Pierce Para fixar melhor a tampa do medidor, evitando ofcil acesso ao interior do aparelho e denunciando o indcio de fraude (figura 22);


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Selos de segurana Colocados tanto nos parafuso Pierce que prendem atampa, quanto na tampa que protege os bornes.

Figura 22 Detalhe do parafuso e aro metlico

4.2.2 Padro do medidor eletrnico

Os medidores eletrnicos utilizados para grandes clientes, tanto o de mediodireta quanto o de medio indireta (que so conectados rede atravs detransformadores de corrente tc e transformadores de potencial - tp), j vmprojetados de fbrica. No h grande preocupao por parte da LIGHT em criarmecanismo que dificulte o acesso ao medidor j que, esses aparelhos sofabricados de modo a tornar invivel a tentativa de fraude. Com isso qualquer fraudeefetuada em medidores eletrnicos seria facilmente detectada. A prtica mais

comum de fraude nesse tipo de medidor atravs da inverso das fases que saemdo tc e entram no medidor, porm esse artifcio seria to grosseiro que poderia seridentificado atravs de uma simples inspeo visual.

4.3 Indcios de fraudes

4.3.1 Indcios na parte externa

Lacre com vestgios de manipulao, rompido ou adulterado;


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Suporte dos parafusos Pierce cortados, quebrados, serrados, derretidos,com marcas de cola diferente do selante habitualmente utilizado, ou com outrosdanos que caracterize a tentativa de retirada do parafuso Pierce;

Parafuso Pierce cortado, serrado, limado, com marca de usinagem,desbastados, desenroscados, ausentes ou com quaisquer outras marcas de danoproposital;

Tampa principal perfurada, cortada, levantada, ou com quaisquer outrascaractersticas que indiquem tentativa de remoo ou levantamento da tampa;

Carcaa com perfuraes;

Rgua e tampa de bornes perfurados, quebradas, lascadas ou comquaisquer outras caractersticas que indiquem tentativa de acesso aos bornes domedidor.

4.3.2 Indcios na parte interna:

A seguir so expostos os defeitos internos que devem ser investigados comopossveis indcios de fraude

Bobinas ou condutores cortados ou com quaisquer danos ocasionados porinterveno externa;

Engrenagens soltas, quebradas ou com dentes cortados, serrados oudesbastados;

Peas, componentes ou eixos retirados ou danificados devido insero deobjetos no interior do medidor;

Quaisquer outros defeitos que indiquem interveno externa do medidor.

4.4 Tratamento dado pelas concessionrias

A inspeo deve focar primeiramente a busca de eventuais vestgios na parte

externa do medidor, em locais tais como a tampa, a rgua e tampa de bornes, os


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suportes dos parafusos pierce, a carcaa etc. Obviamente tambm devero serobservados possveis indcios na parte interna do medidor.

Caso ocorra a presena de indcio de fraude em algum medidor, este deveser submetido a uma investigao interna, a qual ser feita pela empresa contratadapara servio de recuperao e ensaio em medidores (ALTM), no caso da LIGHT.

O tipo de fraude mais encontrado em medidores residenciais atravs dabase furada. Para inspeo em medidores no campo, o principal indcio de fraude o rompimento do lacre padro da concessionria de energia, o que indica queprovavelmente houve manipulao do aparelho, constatada a violao do lacre, o

inspetor realiza o procedimento de inspeo adequado para deteco dairregularidade, podendo realizar no local um teste de constante do medidor.

Constatadas irregularidades que afetem o Real Registro da Energia Eltricano Medidor de Consumo, vulgo RELGIO, o tcnico dever:

Nunca mencionar: gato, furto de energia ou polcia;

Lavrar o TEOR Termo de Ocorrncia e Responsabilidade detalhando:data, hora, nome do acompanhante, nome do responsvel pelo local, descrioprecisa da irregularidade, descrio detalhada do estado dos selos e dos locais ondeestavam instalados;

Fazer meno a permisso concedida pelo responsvel em adentrar apropriedade para a realizao da inspeo e, se preciso o levantamento de carga;

Somente o responsvel pelo local dever assinar o TEOR, inclusive ondeest descrito o levantamento de carga, concordando em comparecer a LIGHT para

tomar cincia de seu dbito junto a empresa; Realizar o levantamento da carga instalada (e ou desviada) SEMPRE na

companhia do responsvel pelo local sendo necessria descrio tcnica doequipamento, inclusive com marca;

O levantamento de carga deve ser realizado apenas por um tcnico,enquanto o outro deve aguardar na viatura;


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Na recusa do responsvel pela unidade consumidora em assinar o TEOR, otcnico dever coletar a assinatura de duas testemunhas (funcionrios do local ouno), com assinatura e endereo;

Em hiptese alguma deve ser coletada a assinatura de analfabetos.

Uma vez detectada e comprovada a fraude, o cliente infrator ter sua energiacortada sua energia. Ele responder a um processo criminal, podendo ser at preso.Paralelamente, ser calculado o valor a ser pago pelo cliente da seguinte maneira:sua carga mxima, durante 24 horas, nos ltimos anos.

4.5 Exemplo de fraudes detectadas em 10 lotes inspecionados

A seguir sero apresentadas algumas estatsticas feitas em lotes demedidores recuperados, nas quais podemos ver o alto ndice de indcio de fraudes eos tipos de fraudes mais encontrados.

No primeiro lote (figura 23), de 350 medidores inspecionados, 14,28%apresentaram algum indcio de fraude. Estes medidores esto separados a seguir

por fraudes.

48%

2%2%2%4%

28%

14%

Base furada Furo na lateralParafuso pierce serrado Placa de identificao trocadaSelo violado Tampa furadaTampa violada

Figura 23 Porcentagem das principais fraudes encontradas neste lote

No prximo lote a ser inspecionado (figura 24), de 350 medidores,5,42% deles apresentaram algum tipo de fraude.


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44

58%26%

16%

Base furada Tampa furada Tampa violada


No prximo lote a ser inspecionado (figura 25), de 250 medidores, 8,80%deles apresentaram algum tipo de fraude.

49%

5%5%

18%

23%

Borne furado Borne violado Parafuso violado

Tampa f urada Tampa violada



3% 3%3%

14%

3%

53%

3%18%

Borne chantado Borne furadoCarcaa furada Selo violadoTampa e selo violado Tampa furadatampa solda Tampa violada



50/80

45


13%

87%

Tampa furada Tampa violada



24%

60%

16%

Ponte nas fases Tampa furada Tampa violada




51/80

46

3%18%

3%

24%26%

26%

Borne furado Carcaa furada Pierce violado

Ponte nas fases Tampa furada Tampa violada



6%16%

10%

10%45%

13%

Borne furado Furo na carcaa Ponte nas fases

Tampa do pirce furada Tampa furada Tampa violada




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53/80

48

22%

5%

2%

9%

5%3%

32%

16%

6%

Base furada Borne furado Carcaa furada

Carcaa furada c/ ponte L/C Ponte nas fases Selo violado

Tampa furada Tampa violada Outras fraudes

Figura 33 Percentual das fraudes mais presentes nos lotes

Base furada Algum tipo de perfurao na base do medidorBase furada com ponte L / C Algum tipo de perfurao na base do medidor com uma ponte, ou seja, condutorligado entre a entrada e a sada (linha / carga) do aparelho;Borne furado Algum tipo de perfurao no borne do medidor;Borne violado Medidor sem tampa de borne e com indcio de manuseio;Furo na lateral Algum tipo de perfurao na lateral do medidor;Lacre violado Medidor sem lacre, com lacre rompido ou adulterado;Parafuso Pierce violado Parafuso com indcio de manuseio;Placa de identificao trocada Placa do medidor com informaes diferentes da original;Ponte nas fases Condutor conectado entre entrada e sada;Tampa furada Algum tipo de perfurao na tampa do medidor.

A figura 33 mostra os tipos de indcio de fraudes encontrados pela quantidadede pedidos de recuperao de medidores. A porcentagem mdia de medidores

fraudados por lote de 8,05%.Dentro de cada lote de medidores vindos do campo observamos uma

porcentagem considervel de aparelhos danificados por manuseio. Dentre osprincipais defeitos, levando-se em conta todos os lotes de pedidos de medidoresrecuperados, podemos destacar: tampa furada (31%) e base furada (22%).


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4.6 Detalhamento dos principais tipos de fraudes

Dentre os tipos de fraude, podemos citar alguns e detalh-los, a fim de

colocar os meios de deteco e meios para tentar impedir sua fraude.4.6.1 Travamento do disco do medidor

Como j foi abordado acima, essa fraude est associada tentativa doconsumidor travar o disco do medidor atravs de algum tipo de objeto que sirva paratal, como por exemplo, um pedao de arame fino. Este artifcio, porm de fcildeteco atravs de inspeo visual do medidor, sendo constatado qualquer tipo de

furo na tampa ou na carcaa do aparelho. Em vrios medidores foi detectado essetipo de fraude, inclusive em aparelhos com tampa de vidro onde o furo na tampa mais visvel e a deteco da fraude fica muito mais fcil.

Como tentativa de dificultar a ao do consumidor de furtar energia, a LIGHTpassou a adotar medidores com tampa de vidro e solidificada, ou seja, colada carcaa do medidor, assim como o uso de parafusos pierce e selo de segurana daLIGHT (figura 34), para no permitir o acesso ao interior do medidor.

Figura 34 Detalhe do parafuso e Lacre


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4.6.2 Bobina do medidor desativada

Essa prtica de fraude consiste na desativao de uma ou mais bobinas domedidor, geralmente a de potencial, com o objetivo de diminuir o conjugado motor eem conseqncia disso a velocidade de rotao do disco, ou seja, caracterizadopela abertura do shunt, localizado no Medidor de Energia Eltrica (figura 35),interrompendo a passagem da corrente pela bobina de potencial fazendo com que oconsumo no seja registrado em sua totalidade. Para este tipo de fraude necessrio que o consumidor tenha acesso ao interior do disco, por isso atravs de

verificao visual do medidor possvel detectar esse tipo de irregularidade, j quefatalmente o selo de segurana ser violado o que indica o acesso ao interior doaparelho. Verificada a violao do selo feito o teste da constante do medidor queindicar um erro acima do esperado. So adotadas medidas que impeam oudificultem o acesso ao interior do medidor, todas as medidas adotadas no casoanterior servem como medidas de segurana para este.

Figura 35 Detalhe da bobina de potencial desativada

4.6.3 Pontes nos bornes do medidor

Para esse tipo de infrao necessria a instalao de um condutor que sirvade ponte entre os cabos linha/carga do medidor (figuras 36, 37 e 38), logo adeteco feita atravs de inspeo visual, sendo verificado os bornes de entrada esada do medidor, a tampa de bornes e a carcaa do medidor.

Shunts fechados Shunts abertos


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Tambm podemos destacar a retroao da leitura do medidor, prtica defraude que consiste na retirada do mecanismo registrador e retroao da leituraconsumida. Nesse caso, apesar de ser possvel a deteco, devido a necessidadedo infrator de romper o lacre da tampa principal, a irregularidade no pode sercomprovada com 100% de certeza, j que o consumidor pode alegar que o lacre foirompido acidentalmente. Porm havendo reincidncia no rompimento de lacre, sema deteco de defeito no medidor, pode ser feita uma alterao na data da leitura eou um acompanhamento semanal do consumo do cliente, o que possibilitaria obter acomprovao desse tipo de furto.

O meio de deteco adequado a inspeo visual da tampa e carcaa, paraverificao de algum indcio de acesso ao interior do aparelho. Porm esses casosmuitas vezes s so detectados atravs da aferio do medidor, pois a execuo to bem feita, que muitas vezes os aparelhos no apresentam indcios visveis deviolao. Todas as medidas que podem ser adotadas nesse caso so para impedir oacesso ao interior do aparelho, ento a tampa de vidro, parafuso pierce, selo desegurana e aro metlico so teis para sua preveno. Outra medida que estsendo adotada a instalao do medidor dentro de caixas de policarbonato,

impossibilitando assim o acesso ao corpo do medidor. Essa medida usual contratodos os tipos de fraudes citados acima, porm ainda levara tempo para que todosos medidores estejam enquadrados nesse novo padro.

Figura 39 Detalhe da engrenagem


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Figura 40 Detalhe da engrenagem

Figura 41 Caixa de reduo de engrenagens

4.6.5 Ligao direta

Esta prtica muito comum no est associada diretamente ao medidor, e simao desvio de energia sem passar pelo mesmo. Geralmente feito atravs do desviono condutor primrio, antes do medidor, o que chamado na prtica sangramentodo cabo primrio (figura 42). Para impedir esse tipo de infrao est sendo adotadaa utilizao de cabos concntricos (figura 43), chamados de cabos antifurtos, queso condutores trifsicos com o neutro passando entre as fases e o isolamentoexterno. Isso dificulta a prtica, j que para ter acesso aos condutores de fase

necessrio que o condutor de neutro seja cortado, podendo ocasionar um curtoentre fase e neutro.


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Figura 42 tubo sangrando

Figura 43 cabos concntricos

importante ressaltar que apesar desses tipos de fraude serem detectadosatravs de inspeo visual, pode ser que o mecanismo fraudador esteja to beminstalado, que seria impossvel a verificao da mesma atravs apenas deverificao visual, ento to logo o medidor apresente indcio de fraude o mesmodeve ser aferido para que seja constatado atravs dos erros encontrados, com isso,se apresentarem um erro muito acima do esperado os medidores so abertos eento feita uma inspeo mais rigorosa at que seja descoberto o mecanismocausador do problema.


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4.7 Medidas para detectar e evitar fraudes

4.7.1 Tampa de vidro x Tampa de plstico

Os medidores com tampa de plstico tm a seu favor o fato de que a tampa muito resistente a batidas, pancadas e outras eventualidades que possam danificara tampa, porm so mais vulnerveis s fraudes, por apresentarem muita facilidadede acesso ao interior do aparelho atravs de furos pequenos e pouco perceptveisem uma inspeo visual no muito rigorosa.

Medidores com tampa de vidro tm como vantagem o difcil acesso ao seu

interior para o travamento do disco (apesar de haver ocorrncias deste tipo, essaprtica no muito comum) j que de fcil deteco atravs de inspeo visual.Entretanto, ocorrem problemas no transporte e manuseio desses aparelhos, ondemuitos medidores apresentam a tampa externa quebrada, gerando custos detreinamento de pessoal, melhoria da embalagem e acondicionamento apropriado.

4.7.2 Inspeo de medidores em campo

Este item ir abordar as principais verificaes que so executadas emcampo, a fim de obter o maior ndice de deteco de fraude possvel, obtendo comisso, aps normalizao da irregularidade a diminuio nas perdas por furto nadistribuio de energia eltrica.

Quando o medidor apresenta algum vestgio de manipulao interna, comopor exemplo, qualquer dos lacres rompidos ou adulterados, juntamente com algumindcio de que houve acesso ao interior do aparelho, ou com suspeita de ramalsangrado, pode ser feito um teste da constante (Kd) do medidor, que realizado demaneira simples pelo funcionrio.

4.7.2.1 Teste da constante do medidor monofsico

Ser dado a seguir um exemplo de como se realiza o ensaio da constante domedidor. Primeiramente, devemos desligar o disjuntor, deixando o medidor sem acarga da residncia ou estabelecimento inspecionado, com isso ligamos uma carga


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conhecida, por exemplo, uma lmpada de 200 W, na sada do medidor conformefigura 44.

Figura 44 ilustrao da ligao da carga no medidor monofsico

Aplicando essa carga ao medidor durante um intervalo de tempo pr-estabelecido, calcula-se a potncia registrada pelo medidor e comparando com apotncia conhecida da lmpada, obtemos o erro percentual do medidor, o qual serconsiderado com defeito se apresentar erro percentual acima de 15% para mais oupara menos.

Clculo do Kd

elementos N st Kd NV

P REGISTRADO ).(..3600

= (4.1)

I V Pmedida .= (4.2)

Onde:

NV = Nmero de voltas

Kd = constante do medidor

V = Tenso

I = CorrenteN elementos = N de fases do medidor


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100% xP

PPerro

MEDIDA

MEDIDA REGISTRADO = (4.3)

4.7.2.2 Teste da constante do medidor polifsico

Para medidores bifsicos e trifsicos, o teste efetuado da mesma maneira,porm, as fases em que no estiverem conectadas a carga sero ligadas em srieconforme figura 45 e figura 46.

Medidor bifsico:

Figura 45 - ilustrao da ligao da carga no medidor bifsico

Medidor trifsico:

Figura 46 - ilustrao da ligao da carga no medidor trifsico


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4.7.3 Medidor com deteco de Fraudes da Genus

O medidor Genus [10], modelo BF4AO (figura 47), um medidor de energia

ativa (KW/h) que funciona com dois fios e usado para medio direta eincrementado com detector de fraudes. Possui quatro leds onde um emite 3200pulsos para registrar 1 kw em uma hora com capacidade para uma corrente de 15 Aa 100 A e uma tenso de 240 V com freqncia de 60 Hz, os outros leds so paraindicao: 1 (desvio) indica que h um desvio de corrente que passa pelo medidor, acorrente da fase diferente da corrente do neutro - 2 (INV) indica ligao invertidaentre fase e neutro etc. O medidor tem dois conversores, uma lgica, parte

inteligente que faz a medio de potncia e outra que faz a proteo antifurto.Possui tambm uma parte eletromecnica, um ciclomtrico para visualizao daleitura de KW/h. importante saber que o circuito inteligente ao detectar o desvioprocessa e corrige a diferena de consumo emitindo assim os pulsos relativos aoconsumo real.

Figura 47 Detalhe do medidor Genus (BF4AO)

Este item tem por objetivo verificar se todas as funes contidas nestemedidor BF4AO funcionam em perfeitas condies dentro de um padro deconfiabilidade tcnica. No dia 22/12/05 foram realizadas experincias de fraudes,onde cada caso foi verificado se o medidor detectava ou no a fraude, emitindo umsinal de luz para o led desvio. Foram realizados um total de 8 testes, mostrados aseguir, onde foi verificado visualmente se o sinal era transmitido para o led de desvio

e assim saber se pulsava ou no quando detectava a fraude e se funcionava emperfeito estado.


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Tabela 04 Aferio do medidor Genus:

TESTE CN(%) CI(%) CP(%)1 +0,14 +0,28 +0,142 +0,13 +0,30 +0,183 +0,12 +0,27 +0,25

O teste realizado acima comprova que o medidor testado encontra-se naclasse conforme indicao de placa.

4.7.3.1 Esquemas de fraudes para teste do medidor BF4AO

Inicialmente, testou-se o funcionamento do medidor, verificando que o mesmoestava pulsando normalmente, conforme a figura 48.

Linha Carga

Fase

NeutroCarga NormalI Neutro

I Fase

Diagnstico:

Medio Normal

Comportamento Previsto:

Medidor Ligado e Funcionando.Medidor Registrando Normalmente .

Tenso Fase X Neutro: OK

I Fase

I Neutro

Tenso OK

Aps a verificao inicial, os testes foram realizados. A primeira fraudesimulada foi do tipo ponte entre Linha e Carga (figura 49). O comportamento previstopara esta situao :

Medidor Ligado e Funcionando.

Medidor com Perdas no Registro de Consumo.

Disco Girando Menos que o Previsto

Perdas Estimadas: Entre 20% e 50%

Figura 48 Diagrama do medidor Genus (BF4AO) funcionando normalmente


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O resultado do teste foi o seguinte: o medidor detectou o desvio corretamentecom muita preciso, sendo que somente acionou seu dispositivo de deteco defraude (Led - desvio) com uma carga acima de 100 W.

I Fase

I Neutro

Linha Carga

Fase


I Fase

I Fraude


Tenso OK

A seguir, foi simulada outra fraude, desta vez, do tipo ponte entre Linha eCarga e com Ponte entre Linha e Carga no Borne do Neutro (figura 50). Ocomportamento previsto para esta situao :



Disco Girando Menos que o Previsto

Perdas Estimadas: Entre 20% e 50%

Foi verificado neste teste que o medidor no detectou a fraude, j que se tratade uma fraude tipo ponte (by-pass em fase e neutro) entre linha e carga feito nobloco do medidor, as duas pontes foram feitas com condutores de mesma bitola, quefez no haver diferena de corrente entre os mesmos, sem essa diferena o medidorno consegue sentir o desvio, percebemos isso quando alteramos um doscondutores e o medidor passou a amostrar; onde conclumos que atravs dadiferena de corrente entre os condutores do circuito que sensibilizada a proteoantifurto.

Figura 49 Diagrama do medidor fraudado ponte entre linha e carga


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Linha Carga

Fase


I FaseI Fraude

I Fase

I Neutro


Tenso OK

A fraude a seguir do tipo desvio, onde apenas a fase desviada e o neutroutilizado o convencional, que passa pelo medidor (figura 51). O comportamentoprevisto para esta situao :



Disco Girando Menos que o Previsto.

Perdas Estimadas: entre 0% e 100%

O medidor detectou o desvio corretamente com muita preciso.

Linha Carga

Fase


I Fase

I Fase

I Neutro


Tenso OK

I Fraude

Figura 50 Diagrama do medidor fraudado - linha e Carga e com Ponte entreLinha e Carga no Borne do Neutro

Figura 51 Diagrama do medidor fraudado tipo desvio


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Outro tipo de fraude testada a do tipo ligao invertida entre os bornes de linha ecarga do medidor (figura 52). O comportamento previsto para esta situao :


Medidor Registrando Negativamente (Desmarcando).

Disco Girando no Sentido Contrrio.

Perdas Estimadas: >100%

O medidor detectou o desvio corretamente com muita preciso. Com cargaat 60 W o Led de desvio fica pulsando, com carga acima de 60 W o Led de desvio

fica acionado e o led de inverso fica acionado com qualquer carga.

Linha Carga

Fase


I Fase

I Fase

I Neutro


Tenso OK

I Fraude

A fraude testada a seguir a do tipo inverso de fase e neutro nos bornes delinha do medidor com a carga do cliente aterrada ou ligada a um neutro desviado

antes da medio (figura 53). O comportamento previsto para esta situao : Medidor Ligado, porm No Funcionando.

Medidor No Registra Consumo.

Disco Parado.

Perdas Estimadas: 100%

O medidor detectou o desvio corretamente com muita preciso. O Led deinverso no acionou e o Led de desvio somente foi acionado com carga acima de100 W.

Figura 52 Diagrama do medidor fraudado - ligao invertida entre os bornesde linha e car a do medidor

energia ativa

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