Análise de sistemas de aterramento submetidos a correntes impulsivas.

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: SILVA, João Marcelo Costa Leal da.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA; UFCG
• Palavras-chave em Português: Sistema de aterramento; Correntes impulsivas; Ensaios em campo; Equação genérica; Efeitos reativos; Efeitos transitórios; Ionização do solo; Descargas atmosféricas; Impedância; Gerador de impulso de corrente; Grounding system; Impulsive currents; Field trials; Generic equation; Reactive effects; Transient effects; Soil ionization; Atmosferic discharges; Impedance; Current impulse generator; Engenharia Elétrica.
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/20189

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.