Alimentação Eléctrica no Contexto de Sistemas de Alta-fidelidade

1 - Introdução

A influência do sistema de alimentação eléctrica na performance do sistema de som é um tema que, de forma recorrente, gera forte polémica. Curiosamente, no entanto, este raramente é tratado de forma global e integrada, limitando-se as intervenções reportadas a aspectos muito limitados e localizados no contexto do circuito eléctrico.
Aquilo a que eu me propus foi pensar, projectar e executar o sistema de alimentação eléctrica como um todo em que, partindo do barramento do Quadro Geral, o circuito é considerado até à ficha de entrada do equipamento. A intervenção vai ser executada em duas fases:

1 - Quadro do sistema, circuitos de alimentação dos filtros e circuitos de alimentação dos equipamentos;

2 - Linha trifásica a 35mm2 de interligação dos dois quadros e respectiva protecção.

2 - Considerações Teóricas

Um sistema eléctrico de âmbito nacional tem um comportamento dinâmico: A uma carga continuamente variável contrapõe-se uma produção que a satisfaz de forma integral e instantânea, a interligar estas duas realidades existe uma rede eléctrica a funcionar com vários níveis de tensão (400KV na rede primária de transporte até 230/400V nas instalações domésticas).

Uma rede eléctrica com tal abrangência está naturalmente sujeita a interferências internas e externas que, de alguma forma, alteram alguns parâmetros fundamentais do seu funcionamento como sejam: A Tensão, a forma da onda de Tensão e a Frequência fundamental. De entre as várias interferências podemos destacar:

– Distorção harmónica
– Subtensão transitória ou cava de tensão (voltage sag)
– Sobretensão transitória (voltage swell)
– Flutuação da tensão (flicker)

Dos eventos focados a distorção harmónica (A distorção harmónica tem um efeito negativo ao nível do funcionamento dos transformadores das fontes de alimentação que se traduz num aumento das perdas (aquecimento), saturação, ressonâncias, vibrações nos enrolamentos e redução da sua vida útil) é, talvez aquele que é mais fácil de atenuar (as harmónicas dominantes nas redes BT são de 3ª e 5ª ordem (150Hz e 250Hz)): um bom filtro de harmónicas resolve eficazmente o problema. Os filtros que eu utilizo têm ainda a vantagem de eliminar as sobretensões transitórias de elevada amplitude obviando a utilização de descarregadores de sobretensão (DST) ao nível do barramento do Quadro Geral.

Dos restantes eventos a subtensão transitória ou cava de tensão, especialmente quando a tensão residual se situa abaixo dos 80% da tensão de referência, é talvez aquele que, quanto a mim, mais negativamente influencia o funcionamento dos equipamentos.

As estratégias para combater estas anormalidades são várias: desde a mais radical que passa por instalar um Posto de Transformação dedicado, passando pelas UPS até à que eu implementei.

A UPS é, provavelmente, a mais óbvia tem, no entanto, alguns inconvenientes que importa considerar: Uma UPS, com uma potência razoável (digamos 5KVA) e uma boa qualidade da onda de tensão, não é barata, para além de que pode ser bastante ruidosa.

3 – Implementação

A eficácia da solução que eu adoptei depende de alguns pressupostos: Curta distância ao Posto de Transformação e chegada de alimentação eléctrica sobredimensionada. Em resumo: Baixa impedância do circuito de alimentação que garanta uma elevada potência de curto-circuito (Scc) no ponto de alimentação do sistema. A potência de curto-circuito tem um efeito na rede idêntico ao do volante de inércia num motor de combustão interna: absorve os transitórios e estabiliza o funcionamento da mesma.

Garantir uma potência de curto-circuito elevada no ponto de ligação do sistema não é fácil e barato, pois os componentes do quadro e a cablagem têm que ser dimensionados para tal. Neste caso são utilizados barramentos para um In de 160A, aparelhos (disjuntor e interruptor geral) de alto poder corte (APC) Icc >= 25KA e na interligação dos quadros, cabo monopolar de 35mm2. Outro aspecto que eu considerei com bastante cuidado foi os pontos de descontinuidade do circuito (fichas, tomadas, ligação das linhas de alimentação dos filtros ao barramento, etc.), tradicionalmente locais onde a possibilidade de falha é maior. Na ligação das linhas dos filtros ao barramento é utilizado um sistema de contacto “auto adaptativo” que garante uma ligação optimizada mesmo nos casos em que as dilatações térmicas ou as vibrações externas possam ser um problema. Nas ligações dos condutores de terra ao respectivo barramento utilizam-se terminais com as mesmas características.

Há ainda um aspecto construtivo que não é visível e, quanto a mim, de eficácia duvidosa: o quadro do sistema está fixo à parede através duma suspensão elástica que o isola das vibrações externas.

Os problemas associados à qualidade da energia eléctrica e as técnicas para os minorar são bem conhecidos ao nível das redes de distribuição da alta, média e baixa tensão. O que esta implementação fez foi transpor essa realidade para um fim muito específico em que, normalmente, as soluções esotéricas de eficácia mais que duvidosa são a norma.

4 - Fotos

Desde o quadro é algo que não posso fazer e não considero de "grande" necessidade, mas gostaria um dia de fazer um filtro ou estabilizador, pelo que irei seguir as tuas indicações, e quem sabe, um dia destes meter-me de cabeça numa coisa dessas.

Obrigado pelo tópico.

de tópico!

Tudo o que referes é verdade e está bem fundamentado no teu tópico.

Gostava que descrevesses o que são cada um dos componentes do armário com portinhola acrílica.

Se não estou em erro vejo um interruptor de corte trifásico, 6 porta-fusíveis, um disjuntor de sobre tensão com display (será?).
E a outra caixa castanha ao lado do porta-fusíveis não estou a ver o que é !?

Tens implementado o filtro de harmónicas? Sabes se existe esse tipo de filtros em formato de quadro eléctrico?

Estás a utilizar tensão trifásica? Se sim, como é que estás a distribuir as linhas?

Mais uma vez parabéns, gostei imenso deste tópico!

Caro Astra
Faltando-me qualificação técnica para comentar o seu post, adorei a informação disponibilizada e a mesma conduz-me a colocar-lhe as seguintes questões:
(tentei fazer algo em termos de fornecimento de “energia” com mais qualidade ao sistema tendo-me ficado pelo “ básico” de efectuar duas puxadas directas do quadro, uma para sistema de som ( utilizando cabos unifilares de 4mm) e outra de imagem (utilizando cabos unifilares de 2,5mm); por sua vez cada uma das puxadas liga a uma cabo/régua supra.
Posso fazer algo mais para melhorar sem grandes custos/alterações?
Sería possível pormenorizar em termos de custo/material/fases para implementar a sua solução?
qual a habilitação técnica necessária para que um electricista possa realizá-la
Obrigado

Já agora será que aqueles blocos de tomadas como este não resolvem o problema?
http://www.ebay.co.uk/itm/Bada-LB-5500-Universal-Power-Filter-Plant-Hi-End-Hi-Fi-/360459696155?pt=UK_Sound_Vision_Other&hash=item53ed12781b

http://tinyurl.com/pjp5o52

Eu fiz uma caixa de filtros passivos seguindo rigorosamente as instruções do polaco Lukas Fickus, modelo postado in www.lampizator.eu com saída de cinco tomadas, uma caixa enorme em madeira maciça que mandei fazer para o efeito, interiormente forrada em dois layers de fita autoadesiva em cobre comprada da China... E funciona com notória eficácia em termos de filtragem de ruídos. Faço ideia com um sistema desenhado e implementado logo a partir do próprio quadro e dedicado à alimentação exclusiva do equipamento de som. A minha experiência pessoal diz-me que este tópico é fundamental para quem procura o melhor e um bom sistema passivo poderá pelo menos ser um bom começo.

Gostaria de aproveitar divulgar neste espaço haver já neste momento mais um feliz contemplado do conhecido e tão aclamado pré-phono MC JP, mas atenção, este é um MKII...

Obrigado ao Astra e a todos de parabéns pela divulgação desta informação tão interessante.

astra escreveu:

... A influência do sistema de alimentação eléctrica na performance do sistema de som é um tema que, de forma recorrente, gera forte polémica. Curiosamente, no entanto, este raramente é tratado de forma global e integrada, ...

Amigo astra, antes de tudo BRAVO pelo seu topico que enriqueçe este espaço e pela visão global e esforço que se deu afim de avançar um pouco mais neste caminho que se chama a audiofilia...

Quanto à polémica à volta desse assunto, digamos que hoje é algo de recurrente e deveras geral pois,... podemos considerar que o propriétario de um sistema possui dois meios pessoais de o fazer evoluir que são:

Por via interna: o que se chama tuning, upgrade ou "substitution" aqui, e que consiste em modificar os componentes de base de um aparelho por outros melhores ou mesmo a modificar o circuito...

Por via externa: o que conduz a se preocupar de todos os elementos extra-materiais como os cabos, movéis, sala, vibrações e evidentemente a corrente eléctrica também...

Qualquer destas "evoluções" ou "parvoiçes" dependendo do ponto de vista são submetidas à polémica,... então para evitar o alastramento dessas "incompreensões", parece-me importante falar dos resultados e das evoluções subjectivas/objectivas obtidas, afim de deixar claro que o trabalho à volta da rede/corrente conduz a amelhorações notàveis, reconheciveis e reproductiveis à escuta, o que darà vontade aos outros de reproduzir ou de tentar essas experiências...

Uma vez mais bravo e

Talvez fosse boa ideia colocar-se aqui um filtro monofásico (visto que é o que a maioria tem em casa), de qualidade que o astra ache suficiente, e a explicação das razões de ser de cada componente para a malta ficar mais elucidada.

António José da Silva escreveu:

Talvez fosse boa ideia colocar-se aqui um filtro monofásico (visto que é o que a maioria tem em casa), de qualidade que o astra ache suficiente, e a explicação das razões de ser de cada componente para a malta ficar mais elucidada.

António José da Silva, como se pode inferir do esquema, os filtros são monofásicos e é minha convicção que os Shunyata Research estão entre os melhores do mercado.

astra escreveu:

António José da Silva escreveu:

Talvez fosse boa ideia colocar-se aqui um filtro monofásico (visto que é o que a maioria tem em casa), de qualidade que o astra ache suficiente, e a explicação das razões de ser de cada componente para a malta ficar mais elucidada.

António José da Silva, como se pode inferir do esquema, os filtros são monofásicos e é minha convicção que os Shunyata Research estão entre os melhores do mercado.

Sim, claro que nos "finalmentes" tudo acaba por ser monofásico, mas se simplificássemos um esquema para todos os user, com fotos, descrição de material etc., acho que poderíamos iniciar aqui um interessante projecto conjunto.
O que achas da ideia?

Amigo Astra, dou-te os meus parabéns pelo tópico !
Belissimo !
Demonstra que te embrenhaste a fundo na temática e a levaste até ás ultimas consequências.
Melhor do que isto , só pedires aos chinocas da EDP que te montem um PT no poste da baixada da tua casa (digo eu, e se calhar até estou uma asneira)...
O esforço valeu a pena, penso eu de que ??

Parabens
Um dos upgrades que melhor resulta

Também quero isto, estou a reinstalar a tralha e acho que vou utilizar este layout muito obrigado se não resultar

Caro astra,

No seu diagrama multi-filar, onde estão os filtros de harmónicos?

Abraço

flatjack

flatjack escreveu:

Caro astra,

No seu diagrama multi-filar, onde estão os filtros de harmónicos?

Abraço

flatjack

Parte inferior do esquema - Filtro 1, Filtro 2.

astra,

Os filtros de harmónicos que refere são os 2 Shuniata Research que mostra numa das fotografia? Depois o amplificador liga directamente aos filtros?
abraço

Eu tenho um PS Audio Power Plant Premier no meu sistema

flatjack escreveu:

astra,

Os filtros de harmónicos que refere são os 2 Shuniata Research que mostra numa das fotografia? Depois o amplificador liga directamente aos filtros?
abraço

Sim, um dos filtros alimenta o amplificador, neste momento um Audio Analogue Maestro Anniversary, e as fontes que lhe estão ligadas. O outro filtro alimenta o driver dos Stax e os sistemas digitais que lhe estão ligados: Interface com o mac, Dac, master clock, etc. Cada filtro está ligado a uma fase diferente do sistema eléctrico.