Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Doutor em Ciências (D.Sc.)

Efeito das Descargas Atmosféricas no Desempenho de Linhas de Transmissão - Modelagens nos Domínios do Tempo e da Freqüência

João Clavio Salari Filho

Dezembro/2006

Orientador:

Carlos Manuel de Jesus C. M. Portela

Programa:

Engenharia Elétrica

      A análise dos efeitos de descargas atmosféricas incidentes em linhas de transmissão ou no solo próximo é de extrema importância para o projeto e verificação do desempenho destas linhas. A abordagem adequada dessa questão, todavia, é uma tarefa multidisciplinar, e requer uma forte interação entre modelos de cálculo de campos eletromagnéticos e modelos de cálculo de transitórios eletromagnéticos. O domínio da freqüência se apresenta como especialmente robusto para o tratamento dessa interação, contudo há algumas dificuldades de implementação associadas à modelagem de não linearidades e à necessidade do processo de conversão freqüência-tempo.
      Nesta tese buscou-se contornar essas dificuldades e implementou-se de uma forma nova e conjunta num domínio híbrido freqüência-tempo modelos de vários elementos lineares e não lineares usualmente empregados nas análises de redes elétricas, tais como elementos RLC, quadripolos, transformadores, chaves, diodos, pára-raios, etc, com modelos de elementos tridimensionais do tipo "fonte de campo eletromagnético", com o formato de eletrodos cilíndricos. Empregando-se soluções baseadas nas técnicas da resposta à função degrau e da Análise Tensorial, também se elaborou modelos para os cabos de linhas de transmissão sujeitos ao efeito coroa, para sistemas de aterramento com o solo circunvizinho ionizado e para o canal da descarga atmosférica.
      Aplicou-se todas as metodologias desenvolvidas na tese para a análise de sistemas de aterramento, torres e diferentes linhas de transmissão em situações típicas da incidência de descargas atmosféricas, fazendo-se ainda comparações com dados experimentais e com dados oriundos da simulação destes elementos em programas computacionais existentes. Dos resultados obtidos, pôde-se claramente demonstrar a eficiência e a versatilidade dos procedimentos aqui elaborados.