Análise de tensões induzidas por descargas atmosféricas medidas em uma linha experimental aérea casada

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Santos, Michele de Nazaré Novaes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Descargas atmosféricas; Electromagnetic transients; Lightning; Lightning-induced voltages; Overvoltages; Sobretensões; Tensões induzidas por descargas atmosféricas; Transitórios eletromagnéticos
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/106/106131/tde-01062022-082025/

Este trabalho apresenta uma análise de 64 tensões induzidas por descargas atmosféricas registradas em uma linha experimental não energizada de 2,7 km de comprimento, 10 m de altura, casada, localizada no campus da Universidade de São Paulo. As tensões registradas foram classificadas em quatro categorias e os parâmetros que caracterizam cada tipo, bem como suas distribuições estatísticas, são apresentados e discutidos. Cerca de 67% das tensões foram classificadas como unipolares (Tipo I) e, com exceção de um caso, todas apresentaram polaridade positiva. Cerca de 20% das tensões foram classificadas como Tipo II, cuja forma de onda é composta por dois semiciclos, sendo o primeiro de polaridade positiva. Cerca de 10% das tensões foram classificadas como Tipo III, cuja forma de onda também é composta por dois semiciclos, mas o primeiro com duração e magnitude muito menores. Apenas 3% foram classificadas como Tipo IV, cuja forma de onda possui três semiciclos e o valor de pico ocorre no terceiro, que possui polaridade negativa e maior duração. Os valores absolutos de pico das tensões registradas variaram amplamente, de cerca de 2 kV a 69 kV. Uma vez que as localizações dos pontos de incidência e as características dos canais e das correntes das descargas não eram conhecidas, uma comparação quantitativa entre as tensões medidas e calculadas não foi possível. No entanto, fez-se uma análise qualitativa, e as comparações entre os resultados medidos e calculados mostraram que as principais características das tensões registradas podem ser bem reproduzidas por simulações considerando condições típicas. Demonstra-se claramente que as tensões induzidas por descargas atmosféricas podem apresentar oscilações mesmo no caso de uma linha casada, sem para-raios, cabo guarda ou condutor neutro, o que certamente não é um resultado óbvio. As tensões induzidas medidas, mesmo as unipolares, diferiram significativamente da tensão de impulso atmosférico normalizada (impulso 1,2/50 s). O estudo permitiu uma melhor compreensão das características das tensões induzidas por descargas atmosféricas em uma linha simples e casada. A caracterização de tais surtos é um passo importante para uma estimativa mais precisa do desempenho de linhas de aéreas de distribuição, bem como para a seleção dos métodos de proteção mais eficientes frente a descargas atmosféricas.