Análise de sistemas de aterramento submetidos a correntes impulsivas. - SILVA, João Marcelo Costa Leal da. (2017)
Um sistema de aterramento consiste em uma ligação elétrica proposital de um sistema físico ao solo. Sua principal característica é de tornar o solo um caminho de baixa impedância, preferencial às correntes provenientes de curto-circuito, desbalanceamento de fases, chaveamentos de manobra ou descargas atmosféricas. Portanto, os sistemas de aterramento podem atuar para correntes em diferentes níveis de intensidade e frequência. O comportamento dos sistemas de aterramento frente a corrente de baixas frequências, é amplamente conhecido. Entretanto, o comportamento frente a corrente de elevada intensidade e frequência, sofre a influência de efeitos ionizantes, indutivos, ou capacitivos, individualmente ou simultaneamente. Como exemplo de corrente de elevada intensidade e frequência, tem-se a corrente impulsiva proveniente de uma descarga atmosférica. Desta forma, o presente trabalho se propôs a analisar o comportamento de sistemas de aterramento frente a correntes impulsivas. Para tanto, foram realizados ensaios experimentais em campo (com injeção de impulsos de corrente) em 4 sistemas distintos de aterramento, instalados em solos de resistividades também distintas. Dos ensaios em campo, foram obtidos os parâmetros, ou variáveis: estratificação do solo; resistência de aterramento; curva da corrente impulsiva; curva da resposta em tensão; curva característica da relação entre tensão medida e corrente aplicada (curva V x I); impedância transitória; impedância impulsiva; coeficiente impulsivo; tempos de frente e de meia cauda dos sinais de corrente e de tensão. A partir daí o comportamento transitório dos sistemas de aterramento foram analisados, e os efeitos transitórios (ionizantes, indutivos ou capacitivos) presentes foram identificados. Foi verificado que o efeito indutivo é influenciado pela quantidade de hastes de aterramento, independente da resistividade do solo, no entanto, quanto mais elevada é a resistividade, mais o efeito capacitivo exerce influência. O oposto ocorre com o efeito indutivo que aumenta com a diminuição da resistividade do solo. Por fim, foi identificada uma equação genérica de coeficientes não definidos que representa a contribuição dos efeitos transitórios, dependentes da frequência, para a resposta em tensão dos sistemas analisados.