Investigação teórico-experimental sobre a resposta de aterramentoselétricos frente a correntes de descargas atmosféricas
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Resumo
Este trabalho apresenta resultados de uma investigação experimental sobre o comportamento de algumas configurações de eletrodos enterrados em solos de baixa e alta resistividade, frente a ondas impulsivas de correntes de baixa intensidade cuja forma é similar àquela associada às correntes de descargas atmosféricas. Os resultados obtidos contribuem para um melhor entendimento da resposta do aterramento, possibilitando uma validação mais concisa dos modelos computacionais que realizam cálculo do comportamento transitório de aterramentos elétricos. O trabalho envolveu desenvolvimentos experimentais, incluindo aimplementação de um gerador de impulsos para aplicação das correntes de teste, e a realização sistemática de ensaios de injeção de correntes impulsivas em diferentes configurações de eletrodos para medição das grandezas de interesse. Duas principais contribuições foram obtidas neste trabalho. Primeiro, verificou-se que o efeito capacitivo no solo é bem mais pronunciado do que usualmente assumido na literatura. Segundo, constatou-se que em todos os casosavaliados, a impedância impulsiva é menor do que a resistência medida em baixa freqüência, para eletrodos mais curtos do que o comprimento efetivo do aterramento.
Abstract
This work presents the results of an experimental investigation about the behavior of grounding electrodes subjected to low intensity impulsive currents, whose waveforms are similar to the lightning ones. Basically the results consist in the response of electrodes, in terms of developed voltage, to the injection of impulsive currents, considering soils with high and low resistivity values. Interesting results were obtained, which might be useful to allow evolving the understanding of the transient response of grounding electrodes. They might be also applied to validate theoretical models intended to predict such response. The investigation included experimental developments, such as the implementation of an impulse generator for application of the test currents and the systematic tests consisting in impressing impulsive currents to different electrodeconfigurations for measurement of the quantities of interest. Two main contributions were derived from the results. First, it was foundthat the capacitive effects in the soil are more relevant than usually assumed. Also, for the evaluated cases, always the impulsive grounding impedance had a value lower than the low frequency resistance in both conditions of soil resistivity when the electrode is shorter than the effective length.
Assunto
Engenharia elétrica
Palavras-chave
Engenharia elétrica