Demasiada Voltagem em Sua Casa?

Alta Voltagem Causa Alta Voltagem em Sua Casa

A Voltagem em Minha Casa

Muita Voltagem em Sua Casa?

Esta é uma longa página, portanto a seguinte Visão Geral pode ser útil.

Visão Geral –

1. O que Deve Ser a Voltagem?
2. Como dizer se você tem muita voltagem
3. Como muita voltagem aumentará sua conta de eletricidade
4. Termodinâmica
5. Por que a Hydro One faz isso?
6. É um pouco como …
7. Uma Situação Extrema e Minha Reclamação
8. Excusas da Hydro One
9. O resultado final

1. Qual deve ser a voltagem?

A voltagem nas suas tomadas de parede deve estar dentro de alguns volts de 120 VAC, digamos 118-122 VAC, dependendo da “carga”, ou seja, dependendo de quantos e que tipo de aparelhos você e seus vizinhos estão usando, bem como a distância que você está do último transformador.

Outra, a tensão média durante períodos de vários dias ou mais deve ser muito próxima de 120 VAC, e a tensão deve ser acima de 120 VAC cerca de metade do tempo e abaixo de 120 VAC a outra metade do tempo. Durante períodos de carga extraordinariamente elevada, no entanto, como em tempo muito quente ou muito frio, muitas empresas geradoras de energia lutam para fornecer esta tensão nominal de 120 VAC aos seus clientes.

Todos os aparelhos domésticos comuns aprovados para venda no Canadá pela Canadian Standards Association (CSA) são classificados para trabalhar a 120 VAC (excepto, claro, os classificados para 240 VAC). Minha companhia de eletricidade é a Hydro One, que fornece eletricidade diretamente para a maioria dos clientes rurais e alguns suburbanos na província de Ontário, Canadá, mas muitas empresas de eletricidade operam da mesma forma que a Hydro One.

A zona amarela no gráfico acima é a faixa de tensões medida na minha residência durante dezembro de 2015 e janeiro e fevereiro de 2016, e novamente mais recentemente em 2019 e 2020.

As zonas verde e vermelha acima são as definidas pelo documento da Canadian Standards Association CAN3-235-83 Tabela 3, “Limites de variação de tensão recomendados para circuitos de até 1000 volts na entrada de serviço”. (Veja especialmente as “Diretrizes de Voltagem” nas páginas 35-36 do documento do Ontario Energy Board). A placa de energia do Ontário afirma claramente que

Hydro One fornecerá apenas as tensões padrão. Estas tensões estarão em conformidade com as normas da Canadian Standards Association (“CSA”).

De fato, esses mesmos padrões são repetidos na declaração do “rascunho final” da Hydro One sobre as condições de serviço aos clientes da Hydro One, (veja especialmente a Tabela 2, Limites Recomendados de Variação de Voltagem). Portanto, sabemos que esta norma é utilizada pela Hydro One e que a tensão deve estar sempre na zona verde e nunca deve estar em nenhuma das zonas vermelhas da tabela acima.

A recomendação CSA para tensão em condições normais de operação é 110 – 125 VAC, mas como qualquer eletricista lhe dirá que pode ser perigoso operar por longos períodos de tempo na parte superior dessa faixa. Na verdade, a mesma recomendação do CSA define 127 VAC como uma “condição de operação extrema”, apenas dois volts acima da extremidade superior da faixa de operação “normal”.

Condição de Corrente em Minha Casa – Durante o mês de janeiro, a tensão média em minha casa era de 122,50 VAC, e era maior que a tensão nominal 94,5 por cento do tempo. A voltagem média tem vindo a subir lentamente desde o Verão de 2020. Veja os detalhes das minhas medições de voltagem.

2. Como dizer se você tem muita voltagem

Se você tiver um multímetro digital ou outro instrumento adequado que possa medir a voltagem apropriada, verifique a voltagem que aparece nas tomadas elétricas de sua casa. Lembre-se, você está lidando com corrente alternada (AC), não com corrente contínua (DC), então escolha a configuração apropriada no seu voltímetro. A voltagem medida deve estar dentro de muito poucos volts de 120 VAC. Esta é uma tensão aceitável. Verifique em diferentes momentos do dia e da noite durante vários dias para encontrar uma média razoável. Se você descobrir que a voltagem em suas tomadas de parede está consistentemente em torno de 124 VAC ou superior, então você tem muita eletricidade em sua casa e você está usando e pagando por significativamente mais energia do que seus aparelhos precisam para usar.

Please Note – Você está lidando com uma voltagem potencialmente letal, então se você não pode verificar a voltagem com segurança por si mesmo, por favor peça a um eletricista, técnico, tecnólogo ou engenheiro qualificado para fazer isso por você. Não há vergonha em pedir a outra pessoa para fazer isso e isso pode salvar a sua vida.

3. Como o excesso de voltagem irá aumentar a sua conta de electricidade

Se a sua conta de electricidade é demasiado alta, uma das razões pode ser que a sua companhia de electricidade esteja a fornecer demasiada electricidade, ou seja, demasiada voltagem, à sua casa. Na América do Norte, a maioria dos seus electrodomésticos são classificados para funcionar com uma tensão de 120 volts de corrente alternada (VAC), e permitem mais ou menos alguns volts para variações de carga e perdas resistivas nos fios eléctricos. Se a sua empresa de eletricidade, como a Hydro One, fornece tensões consistentemente superiores a 120 VAC, então os seus aparelhos irão usar mais energia do que precisam e você terá que pagar por mais energia do que a que você precisa.

Você deve se lembrar de sua aula de física do ensino médio que, a 120 volts, uma lâmpada incandescente de 100 watts dissipa 100 watts de energia na forma de luz e calor (principalmente calor). Isso é normal e é isso que esperamos pagar quando ligarmos o interruptor de luz.

No entanto, com 124 VAC essa mesma lâmpada irá dissipar quase 107 watts em vez de 100 watts e você pagará quase 7% a mais pela sua eletricidade. Com 126 VAC, a lâmpada irá dissipar pouco mais de 110 watts e você pagará 10,2% a mais pela sua eletricidade. O seu frigorífico, congelador, fogão, forno de aquecimento a ar forçado, aquecedores eléctricos, torradeira, bomba de poço, bomba de água de poço, máquina de lavar roupa, secador de roupa, cafeteira, muitas lâmpadas – todos estes aparelhos serão afectados de forma semelhante pela maior voltagem que é fornecida. E você vai pagar por essa energia extra. Todo o tempo que eles estiverem ligados.

Nota aos Leitores – Você ganha pontos extras se tiver notado no gráfico acima que a energia e a voltagem não têm uma ‘relação linear’. Exceto para as “fontes de alimentação do modo de comutação” mencionadas abaixo, a potência e a energia são proporcionais ao quadrado da voltagem, assim como a voltagem é aumentada, a potência e a energia irão aumentar um pouco mais rápido do que a voltagem. A relação exata é descrita com muita precisão pela Lei de Ohm. Pergunte a qualquer engenheiro.

Potência Utilizada = (Tensão Aplicada)² / (Resistência de Carga)
ou, P = E² / R

As únicas excepções a tudo isto são os dispositivos electrónicos que utilizam fontes de alimentação em modo de comutação que não possuem transformadores e que foram especialmente concebidos para operar numa grande gama de tensões, digamos, 100-250 VAC. Dentro da sua gama de tensão de entrada, estas fontes de alimentação não lineares não seguem a Lei de Ohm quando tentamos calcular o seu consumo de energia. O seu carregador de telemóvel é provavelmente deste tipo.

4. Termodinâmica

O que é que a termodinâmica tem a ver com isto? Bem, você pode pensar que a tensão mais alta aqueceria as coisas mais rapidamente ou faria outras coisas mais rapidamente, compensando assim com tempos mais curtos o custo extra da alta tensão. Certamente, uma carga resistiva como a sua torradeira ou aquecedor de água quente irá aquecer mais rapidamente e depois desligar-se mais cedo com a voltagem mais alta, mas ainda há perdas devido à fuga do calor, e estas perdas nunca poderão ser recuperadas. Devido a estas perdas, o menor tempo de aquecimento com a tensão mais alta não pode compensar completamente o custo extra de operar com uma tensão mais alta. Assim, embora uma torradeira (por exemplo) com uma tensão superior à nominal torrará o seu pão mais rapidamente do que uma torradeira operada com a sua tensão de projeto (120 VAC), a torradeira com tensão de projeto ainda custa menos para operar do que uma torradeira com uma tensão superior à de projeto. Como na busca mítica do movimento perpétuo, a termodinâmica sempre nos levará no final.

5. Porque é que a Hydro One faz isto?

Por que é que a Hydro One fornece mais voltagem do que realmente precisa? Para ganhar mais dinheiro, é claro. A Hydro One frequentemente tem um excesso de energia para vender, especialmente durante o inverno, e eles entregam as tensões mais altas em nossas casas, a fim de vender essa energia extra para nós.

Após uma quantidade básica de energia ter sido produzida e vendida, qualquer energia extra é muito mais barata de produzir, então os lucros são maiores quando a Hydro One pode vender o seu excedente de energia. Como clientes, você e eu somos os compradores desse excedente.

É estranho que, por um lado, a Hydro One esteja sempre enfatizando a importância de economizar energia usando termostatos programáveis, lâmpadas fluorescentes compactas (CFLs), aparelhos EnergyStar e prestando atenção ao cronograma de tempo de uso, enquanto, por outro lado, fornece um nível de voltagem que cancela qualquer economia desses esforços de conservação.

6. É um pouco como …

• levando a sua família a um restaurante caro onde as porções são enormes e ninguém pode comer tudo o que foi colocado nos seus pratos, mas o restaurante não oferece um serviço de saco para cães, por isso tem de pagar por toda a comida, mesmo que não pudesse ser comido todo;
• ter de comprar gasolina numa bomba que enche deliberadamente o seu depósito e tem de pagar por toda a gasolina que derramou no chão mesmo que não a possa usar;
• ter de pagar por um lugar extra (vazio!) sempre que leva a sua família ao cinema.

7. An Extreme Situation and My Complaint

The Voltage at My House

O Inverno de 2015/16 trouxe uma situação extrema, pois a voltagem em minha casa era em média entre 124 e 125 VAC e era superior à zona verde recomendada pela CSA cerca de metade do tempo, chegando ocasionalmente a atingir a zona vermelha extrema superior a 127 VAC. Não admira que as minhas lâmpadas tenham queimado naquele Inverno, mesmo as caras lâmpadas CFL, e a alta voltagem pode explicar porque é que o nosso caro receptor de TV HD “congelou” durante horas de cada vez, apesar de receber fortes sinais de TV.

Na verdade, a Hydro One continua a fornecer tensões que são quase sempre superiores às tensões nominais de 120 VAC. Veja aqui um resumo das tensões que estão sendo entregues na minha casa pela Hydro One ao longo dos meses que começam em dezembro de 2015. Embora não sejam extremas, estas tensões mais elevadas fazem com que todos os meus aparelhos utilizem mais energia do que necessitam para funcionar normalmente. Os detalhes das medições mensais são mostrados no arquivo.

8. Desculpas da Hydro One

Em anos passados, quando eu reclamei à Ontario Hydro, agora Hydro One, sobre a alta voltagem da minha casa, eles deram várias “razões” diferentes, mas nenhuma dessas razões é lógica ou válida.

• “Mas também teríamos de reduzir a tensão dos seus vizinhos”. – Doh! Claro que terias. Todas as tensões dos meus vizinhos são demasiado altas, tal como a minha, e por isso deve ser reduzida.
• “Gostamos de fornecer uma voltagem mais alta para que os motores arranquem mais facilmente.” – Desculpe, mas eu vivo num bairro residencial, NÃO num parque industrial, e posso contar por um lado com o número de motores significativos na minha casa. Todos eles são classificados a 120 VAC e funcionam muito bem com essa voltagem.
• “Mas a voltagem varia e não é alta o tempo todo”. – Sim, a voltagem varia bem, e é das alturas em que é demasiado alta que me estou a queixar. Durante dezembro de 2015, eu medi a voltagem 135 vezes diferentes, mais ou menos ao acaso durante os dias e noites (sou um pouco insone), e a voltagem nunca foi inferior a 121,0 VAC (já superior aos 120 VAC nominais) e tão alta quanto 127,2 VAC. A média das minhas medições ao longo do mês foi de 124,25 VAC, por isso eu e os meus vizinhos estávamos a usar cerca de 8% mais energia do que o necessário. E, sim, a voltagem ainda era muito alta na maior parte do tempo durante o resto do inverno. (Veja os gráficos das minhas medições para mais detalhes.)
• “Mas você tem tudo errado! A corrente diminui à medida que a voltagem aumenta, por isso a potência permanece a mesma”. – Esta ‘linha’ foi-me experimentada por vários indivíduos (um deles um profissional que trabalha na indústria energética). É uma afirmação completamente errada da Lei de Ohm, como pode ser verificado por referência a qualquer livro de física ou engenharia elétrica. O princípio geral de “energia permanece o mesmo” aplica-se apenas às linhas de transmissão elétrica que são alimentadas com uma quantidade constante de energia de uma estação geradora para uma subestação transformadora. Sua casa não é uma subestação transformadora e é, ao invés disso, uma “carga variável” que requer uma tensão constante. Veja mais detalhes aqui. Afirmar que “o poder permanece o mesmo” é uma mentira, contrariando as leis da física, e é uma bela propaganda usada para se esconder das críticas factuais à indústria de energia. Esta linha pode funcionar em políticos e alguns jornalistas, mas não funciona em mim e não deveria funcionar em você.

Tudo isso da Hydro One e da indústria energética, que gostam de se pintar como guardiões da conservação e eficiência energética.

9. O Resumindo:

De facto, a tensão média num período de 24 horas deve ser de 120,0 VAC e variar entre, digamos, 117 e 123 volts, ou melhor entre 118 e 122 volts, dependendo das condições de alimentação e carga. Portanto, a voltagem deve ser acima de 120 volts cerca de metade do tempo e abaixo de 120 volts a outra metade do tempo. A Hydro One deve esforçar-se para atingir esse nível de fornecimento para todos os bairros residenciais. Isso é justo e adequado e não faz com que nossos aparelhos usem mais energia do que deveriam ou nos custam mais dinheiro do que deveríamos ter que pagar. Em minha casa, no entanto, minhas medições têm mostrado que a voltagem é geralmente mais de 120,0 VAC mais de 80% do tempo desde pelo menos o início de 2018 e até junho de 2020. Espera-se que a situação da tensão desde o início de junho de 2020 se torne a regra e não a exceção.

Com os contadores inteligentes e outros sistemas de telemetria, a Hydro One sabe exactamente quanta tensão está a fornecer e não tem desculpa para não estar ciente do excesso e das tensões dispendiosas que descrevi acima.

Os resultados de muitas medições na minha própria casa estão resumidos aqui. É necessário fazer um grande número de medições a cada mês (agora cerca de 4.000 medições automáticas a cada mês) a fim de garantir a precisão e superar os efeitos das variações horárias e diárias de carga e capacidade de fornecimento.

As medidas de tensão do mês passado estão resumidas aqui. Consulte também o arquivo de medições dos meses anteriores (até Dezembro de 2015).