Estágio realizado na LUSÁGUA-SERVIÇOS AMBIENTAIS, SA - e orientado pelo Eng. António Ângelo Pinheiro / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores - Energia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Ingeniero Civil Eléctrico / El efecto corona es un fenómeno asociado a la conductividad del aire circundante a un conductor sometido a alta tensión que conlleva campos eléctricos muy intensos, lográndose la ruptura dieléctrica del aire. El inicio del fenómeno no solo depende de este último valor, sino de diversas condiciones atmosféricas, como temperatura, presión y humedad; condiciones ambientales, como presencia de sales y polución; y fallas en el conductor que originan un efecto punta. En este trabajo se presenta un modelo a escala que permite lograr el efecto corona con una tensión reducida en conductores desnudos de pequeño calibre. La alimentación se realiza a través de un transformador de potencial variable que se opera hasta los 40 [kV] mientras que los conductores se colocan a 0,2 [m] de altura dentro de una caja acrílica de 1,2 [m] de largo, 0,4 [m] de ancho y 0,4 [m] de alto, en la cual yace una placa metálica conectada a tierra y que simula el efecto de ésta. La caja cuenta con una tapa que permite aislar el aire en su interior, pudiéndose alterar la atmósfera que rodea al conductor, logrando seis condiciones: normal, conductor rociado con agua, conductor rociado con agua y sal, atmósfera con vapor de agua, atmósfera cálida y atmósfera con presencia de humo. Para detectar el fenómeno corona, se diseña una simple pero efectiva antena parabólica que se coloca en un costado de la caja. La señal de tensión inducida en ella es mostrada por un osciloscopio y permite deducir el comienzo de la descarga por las alteraciones que se generan en ella. En la situación normal se logra la descarga corona en la situación ideal, es decir, cuando el campo eléctrico entorno al conductor es equivalente a la ruptura dieléctrica del aire en los cinco conductores utilizados. La situación más adversa es la presencia de vapor de agua, que disminuye entre un 50% a un 60% el inicio del fenómeno, mientras que en aire cálido aumenta un 20%. Para las pérdidas, calculadas a través de la conductividad determinada experimentalmente, el caso con vapor aumenta entre 9 a11 veces las pérdidas con respecto a la situación normal, alcanzando los 50 [W/m] a los 25 [kV] y las restantes situaciones presentan pérdidas muy similares a las del caso normal, con valores de 20 [W/m] a 40 [kV]. Así, la condición ambiental más adversa es la humedad y presencia de neblina, lo que implica poner atención en las líneas que yacen en zonas costeras o valles con muy baja altitud geográfica. Las pérdidas, según la teoría, difieren solo en este último caso, mientras que en los demás, se obtiene una aproximación aceptable y comparando con un caso real para una línea de 500 [kV], se obtienen resultados en el mismo rango de valores.

Tese de mestrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores ( Área de especialização de Sistemas de Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2005

La actividad eléctrica atmosférica (AEA), dada su relación con la microfísica y dinámica de las nubes de tormenta, es un parámetro relevante para el estudio del clima. El objetivo de la presente tesis consiste en realizar una caracterización de la AEA en América del Sur utilizando distintas escalas espaciales y temporales e investigar su relación con distintos eventos. Con miras de cumplir este objetivo se analizó la AEA detectada por dos sistemas independientes de detección, World Wide Lightning Location Network (WWLLN) y Lightning Imaging Sensor (LIS). En la sección introductoria de la tesis presentamos la AEA dentro del circuito global, la física de las descargas, y parámetros de microfísica de nubes. Esta sección es seguida por la caracterización de la AEA a nivel global, en particular se estudiaron las regiones ubicada en la zona del Lago de Maracaibo (Venezuela) y la Cuenca del Congo (África) por ser éstas las regiones que presentan la mayor densidad de AEA a escala global. Si bien la Cuenca del Congo escapa al objetivo de la presente tesis, la caracterización de esta región permitió validar las bases de datos y los métodos de análisis utilizados en Sudamérica. En una segunda parte de la tesis, se caracteriza la AEA en América del Sur, con énfasis en las regiones subtropical y extratropical del continente, en diferentes escalas temporales (diurna, estacional, e interanual). Se analizaron las regiones con AEA relevante y su relación con la actividad convectiva y la climatología local. Los resultados encontrados muestran que, en la región subtropical del continente, el ciclo diario de la AEA no presenta un tiempo de máxima actividad como consecuencia de la desestabilización de la capa límite debido a la radiación solar, sino que la AEA puede ocurrir en cualquier momento de día y que está fuertemente modelado por los sistemas convectivos de mesoescala. Para el caso de la Argentina, se confeccionaron mapas isoceráunicos del territorio nacional. Éstos revelaron ciertas características, como por ejemplo el máximo encontrado en la región noroeste del país y cierta actividad eléctrica observada en la región patagónica de Chile, que no había sido reportado anteriormente. Estos mapas fueron utilizados para la actualización de las normas IRAM de protección contra descargas eléctricas atmosféricas en Argentina (IRAM 2184-11/AEA 92305-11). Dada las observaciones de AEA en la región patagónica de Chile donde, en principio, la AEA debería ser irrelevante, se realizó un análisis de esta región y se propuso un modelo sinóptico para explicar los resultados encontrados. La última parte de la tesis, presenta trabajos de aplicación de naturaleza operacional. En base a los mapas isoceráunicos, se realizó un estudio de la vulnerabilidad de la población frente a estos tipos de eventos y se confeccionó un mapa de riesgo para implementar medidas de protección de la población. También realizamos un estudio sobre la factibilidad de utilizar la AEA detectada por la WWLLN como marcador de eventos severos. Por último, se presenta un estudio sobre la AEA debido a la erupción volcánica del complejo volcánico Cordón Caulle, donde se relacionó la AEA observada con la altura de la pluma volcánica y la intensidad de la erupción. En este estudio se verificó que la AEA puede ser utilizada para emitir un alerta temprano a la comunidad ante la ocurrencia de este tipo de eventos.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado. Engenharia de Segurança e Higiene Ocupaconais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores - Major Energia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008