Avaliação da resposta de aterramentos elétricos frente a descargas atmosféricas considerando os efeitos de ionização e dependência com a frequência dos parâmetros do solo com base na aplicação do método FDTD

dc.creatorLuiza de Oliveira Trindade
dc.date.accessioned2025-04-04T13:46:57Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:52:12Z
dc.date.available2025-04-04T13:46:57Z
dc.date.issued2024-11-18
dc.description.abstractThis work aims to evaluate the response of electrical grounding systems to lightning, with an emphasis on soil ionization effects and the frequency dependence of soil parameters, based on results obtained from systematic computational simulations using the FDTD (Finite-Difference Time Domain) method. For this purpose, adjustments to the method were studied to represent both effects, singly. The results indicate the impact of both effects, especially in the reduction of low-frequency grounding resistance values ​and in the impulsive grounding impedance. The analyses indicate that ionization and frequency dependence influence the impulsive grounding impedance differently. The grounding resistance at low frequency decreases as the electrode length increases, while the impulse impedance reduces until it reaches the value corresponding to the effective electrode length. Frequency dependence exerts greater influence in more resistive soils and longer electrodes. To ensure the reliability of both studies, the results incorporating the effect of soil ionization were compared with Weck's formulation. Additionally, the results obtained through FDTD, which consider the frequency dependence of soil parameters, were compared with the HEM (Hybrid Electromagnetic) electromagnetic model.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/81295
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/pt/
dc.subjectEngenharia elétrica
dc.subjectRaio
dc.subjectIonização
dc.subjectDiferenças finitas
dc.subject.otherFDTD
dc.subject.otherMétodo das diferenças finitas no tempo
dc.subject.otherIonização do solo
dc.subject.otherDependência com a frequência dos parâmetros do solo
dc.subject.otherDescargas atmosféricas
dc.titleAvaliação da resposta de aterramentos elétricos frente a descargas atmosféricas considerando os efeitos de ionização e dependência com a frequência dos parâmetros do solo com base na aplicação do método FDTD
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Fernando Henrique Silveira
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8184042170674060
local.contributor.referee1Silvério Visacro Filho
local.contributor.referee1Javier Gustavo Herrera Murcia
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4479073662995773
local.description.resumoEsse trabalho tem como objetivo avaliar a resposta de aterramentos elétricos frente a descargas atmosféricas com ênfase nos efeitos de ionização do solo e dependência com a frequência dos parâmetros do solo com base em resultados obtidos pela realização de simulações computacionais sistemáticas utilizando o método FDTD (Finite-Difference Time Domain). Para isso, foram estudados ajustes no método para representar os dois efeitos separadamente. Os resultados indicam o impacto de ambos os efeitos, especialmente na redução dos valores de resistência de aterramento em baixa frequência e na impedância impulsiva de aterramento. As análises indicam que a ionização e a dependência com a frequência influenciam de forma distinta a impedância impulsiva de aterramento. A resistência de aterramento em baixa frequência diminui à medida que o comprimento do eletrodo aumenta, enquanto a impedância impulsiva reduz-se até atingir o valor correspondente ao comprimento efetivo do eletrodo. A dependência com a frequência exerce maior influência em solos mais resistivos e eletrodos mais longos. Para garantir a confiabilidade em ambos os estudos, os resultados da inclusão do efeito de ionização do solo foram comparados com a formulação de Weck. Além disso, os resultados obtidos através do FDTD que consideram a dependência com a frequência dos parâmetros do solo foram comparados com o modelo eletromagnético HEM (Hybrid Electromagnetic).
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

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