Este trabalho fundamenta-se no desenvolvimento e aprimoramento de metodologias para a melhor representação do aterramento elétrico sob uma análise transiente. O estudo concentrase no estabelecimento de contribuições ao estado da arte associadas à análise e modelagem de aterramento impulsivo e em altas frequências. O estudo vincula-se também à avaliação da suportabilidade de seres humanos submetidos a potenciais produzidos na superfície do solo, provenientes da corrente elétrica gerada por um surto atmosférico. A concepção das metodologias propostas baseou-se no uso do Método da Modelagem por Linhas de Transmissão em uma dimensão (TLM-1D). Destacam-se três grandes tópicos da pesquisa. O primeiro concentra-se no desenvolvimento de formulação para a inclusão do fenômeno de ionização do solo ao Método TLM-1D clássico. A formulação desenvolvida tem como característica ser uma técnica generalista, independente das propriedades do meio, dimensões do eletrodo e do surto atmosférico. O segundo foco concentra-se no aprimoramento e desenvolvimento de equacionamento analítico para a estimação de potenciais gerados na superfície do solo, originados pela corrente elétrica estabelecida sobre eletrodo de aterramento. Tal equacionamento tem grande aplicabilidade em conjunto com metodologias numéricas unidimensionais, as quais não são capazes de determinar diretamente os referidos potenciais. Por fim, a realização de estudo de suportabilidade e segurança de seres humanos em contato com eletrodos de aterramento submetidos a surto atmosférico, considerando modelo representativo baseado em circuitos elétricos, consolida o trabalho desenvolvido. / This work is based on the development and improvement of methodologies for the best representation of the electrical grounding under a transient analysis. The study concentrated on establishing contributions to the state of the art related to the analysis and modeling of impulsive and high frequencies grounding systems. The study is also associated to the evaluation of the supportability of human beings submitted to the potentials produced on the soil surface from the electric current generated by a lightning. The conception of the proposed methodology was based on the Transmission Line Modeling Method in one dimension (TLM- 1D). Three major research topics can be highlighted. The first involves the development of a formulation to include the soil ionization phenomenon in the classic TLM-1D algorithm. The developed formulation is a generalist technique, independent of the medium properties, characteristic of the electrode and lightning surge. The second aims at the improvement and development of analytical equations for estimating the generated potential on the soil surface, originated by the electric current calculated in the grounding electrode. Such equationing has great applicability in conjunction with one-dimensional numerical methods which are not able to determine such potential directly. Finally, the achievement of a supportability study and personal safety of humans in contact with the grounding electrodes subjected to a lightning, considering a representative model based on electrical circuits, consolidates the developed work.

There is great concern by the power systems utilities related to disturbances that generate induced overvoltages in the power network, as they reach the consumer sensitive equipment, causing damage and losses. In consequence of this framework, the power systems utilities get large financial losses every year due to indemnity for damage to such equipments. Among the disturbances that lead to induced overvoltages are lightning. Thus, in this work it was developed the study and analysis of the lightning´s effect on loads allocated on average (11kV/15kV) and low voltage (below 600V) under the influence caused by the resistance of grounding. For modeling and simulation of the system under analysis, the program for transient study ATP (Alternative Transient Program) was used. To develop the study, it was designed a system comprising of an 88kV transmission line, a substation, a distribution line of 13.8 kV and loads representing residential consumers. It was also analyzed the use of surge suppressor in the low voltage distribution transformers as a way to mitigate the induced overvoltages that reach consumers. / Existe uma grande preocupação por parte das concessionárias de energia relacionada aos distúrbios que geram sobretensões induzidas na rede elétrica, pois estas atingem os equipamentos sensíveis dos consumidores, causando danos e perdas. Em conseqüência deste quadro, as concessionárias contraem grandes prejuízos financeiros todos os anos devido ao ressarcimento por danos a tais equipamentos. Dentre os distúrbios causadores de sobretensões induzidas destacam-se as descargas atmosféricas. Sendo assim, neste trabalho foi desenvolvido o estudo e análise do efeito de descargas atmosféricas em cargas alocadas em média (11kV/15kV) e baixa tensão (abaixo de 600V) relacionada a influência causada pela resistência de aterramento. Para a modelagem e simulações do sistema sob análise utilizou-se o programa para estudo de transitórios ATP (Alternative Transient Program). Para a realização do estudo modelou-se um sistema composto de uma linha de transmissão de 88kV, uma subestação, uma linha de distribuição de 13,8kV e cargas que representam os consumidores residenciais. É analisada também a utilização de supressores de surto na baixa tensão dos transformadores de distribuição como forma de atenuar as sobretensões induzidas que atingem os consumidores. / Mestre em Ciências

Este trabalho fundamenta-se no desenvolvimento e aprimoramento de metodologias para a melhor representação do aterramento elétrico sob uma análise transiente. O estudo concentrase no estabelecimento de contribuições ao estado da arte associadas à análise e modelagem de aterramento impulsivo e em altas frequências. O estudo vincula-se também à avaliação da suportabilidade de seres humanos submetidos a potenciais produzidos na superfície do solo, provenientes da corrente elétrica gerada por um surto atmosférico. A concepção das metodologias propostas baseou-se no uso do Método da Modelagem por Linhas de Transmissão em uma dimensão (TLM-1D). Destacam-se três grandes tópicos da pesquisa. O primeiro concentra-se no desenvolvimento de formulação para a inclusão do fenômeno de ionização do solo ao Método TLM-1D clássico. A formulação desenvolvida tem como característica ser uma técnica generalista, independente das propriedades do meio, dimensões do eletrodo e do surto atmosférico. O segundo foco concentra-se no aprimoramento e desenvolvimento de equacionamento analítico para a estimação de potenciais gerados na superfície do solo, originados pela corrente elétrica estabelecida sobre eletrodo de aterramento. Tal equacionamento tem grande aplicabilidade em conjunto com metodologias numéricas unidimensionais, as quais não são capazes de determinar diretamente os referidos potenciais. Por fim, a realização de estudo de suportabilidade e segurança de seres humanos em contato com eletrodos de aterramento submetidos a surto atmosférico, considerando modelo representativo baseado em circuitos elétricos, consolida o trabalho desenvolvido. / This work is based on the development and improvement of methodologies for the best representation of the electrical grounding under a transient analysis. The study concentrated on establishing contributions to the state of the art related to the analysis and modeling of impulsive and high frequencies grounding systems. The study is also associated to the evaluation of the supportability of human beings submitted to the potentials produced on the soil surface from the electric current generated by a lightning. The conception of the proposed methodology was based on the Transmission Line Modeling Method in one dimension (TLM- 1D). Three major research topics can be highlighted. The first involves the development of a formulation to include the soil ionization phenomenon in the classic TLM-1D algorithm. The developed formulation is a generalist technique, independent of the medium properties, characteristic of the electrode and lightning surge. The second aims at the improvement and development of analytical equations for estimating the generated potential on the soil surface, originated by the electric current calculated in the grounding electrode. Such equationing has great applicability in conjunction with one-dimensional numerical methods which are not able to determine such potential directly. Finally, the achievement of a supportability study and personal safety of humans in contact with the grounding electrodes subjected to a lightning, considering a representative model based on electrical circuits, consolidates the developed work.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / The main aim of this work is to apply the finite element method (FEM), modeled in short circuit current conduction problems at industrial frequency, calculating grounding resistance and verifying whether a particular project is within the safety specifications. The work optimization techniques for soil modeling are used and the FEM is applied as a way to aid substation commissioning, simulating the Fall of Potential method (FOP) as well as step and touch potential experimenting. The research presents the optimal model of soil found by the minimization of the error between the apparent resistivity curve extracted from electrical soil resistivity measurements. The method of Wenner and a theoretical curve of apparent resistivity for a model of "N" horizontal layers is used as well as the algorithm Particle Swarm Optimization (PSO); a fairly consolidated optimization, a metaheuristic, which recorded an excellent performance when applied to a solution of this problem. Various soil stratification were performed using optimization techniques, and the results of case studies that use graph method, extracted from literature were confronted with this method. The model of grounding problems using the FEM was presented as an alternative solution to the project using the IEEE Std 80, being possible to determine the spatial distribution of the electric potential at all points of the soil, which was modeled as heterogeneous, so getting to know the regions of the project which have the highest potential levels of step and touch. The FEM was also applied to determine the exact location of potential probe in the ground resistance measurement test which was validated through field experiments and through results extracted from literature. The method was also applied to the determination of the potential levels of step and touch existing in a substation, being the testing simulated and proven through field experiments. / Este trabalho tem como objetivo principal, aplicar o mÃtodo dos elementos finitos (FEM), modelados em problemas de conduÃÃo de corrente de curto-circuito à frequÃncia industrial, calculando a resistÃncia de aterramento e verificando se um determinado projeto està dentro das especificaÃÃes de seguranÃa. SÃo utilizadas tÃcnicas de otimizaÃÃo para a modelagem do solo e aplicado o FEM como forma de auxÃlio ao comissionamento de subestaÃÃes, simulando o mÃtodo da queda de potencial e ensaios de potenciais de passo e de toque. à apresentado o modelo Ãtimo do solo, encontrado atravÃs da minimizaÃÃo do erro entre a curva de resistividade aparente extraÃda de mediÃÃes de resistividade elÃtrica do solo atravÃs do mÃtodo de Wenner e uma curva de resistividade aparente teÃrica para um modelo de âNâ camadas horizontais. O referido modelo utiliza o algoritmo Particle Swarm Optimization (PSO), uma metaheurÃstica de otimizaÃÃo bastante consolidada e que apresenta uma excelente performance quando aplicada à resoluÃÃo deste problema. Foram realizadas diversas estratificaÃÃes do solo utilizando tÃcnicas de otimizaÃÃo. Quanto ao resultado de estudos de caso foram utilizados mÃtodos grÃficos extraÃdos da literatura e confrontados com este mÃtodo. O modelo de problemas de aterramento utilizando o FEM foi apresentado como soluÃÃo alternativa ao projeto utilizando a norma IEEE Std 80, sendo possÃvel determinar a distribuiÃÃo espacial do potencial elÃtrico em todos os pontos do solo, que foi modelado como heterogÃneo, conhecendo-se assim as regiÃes do projeto que possuem os maiores nÃveis de potenciais de passo e de toque. O FEM tambÃm foi aplicado na determinaÃÃo da localizaÃÃo exata da sonda de potencial no ensaio de mediÃÃo de resistÃncia de aterramento, sendo validado atravÃs de ensaios de campo e atravÃs de resultados extraÃdos da literatura. O referido mÃtodo tambÃm foi aplicado na determinaÃÃo dos nÃveis de potencias de passo e de toque existentes em uma subestaÃÃo, sendo os ensaios simulados e comprovados atravÃs de experimentos de campo.

Submitted by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-08-29T17:39:21Z No. of bitstreams: 3 Dissertação - Bárbara Pereira Silva - 2016 - parte 1.pdf: 12258499 bytes, checksum: 8af480355ae4ffedb4ed79cbf7484361 (MD5) Dissertação - Bárbara Pereira Silva - 2016 - parte 2.pdf: 12730012 bytes, checksum: d173d49860226f3a2179be40d51ef666 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-08-29T17:39:44Z (GMT) No. of bitstreams: 3 Dissertação - Bárbara Pereira Silva - 2016 - parte 1.pdf: 12258499 bytes, checksum: 8af480355ae4ffedb4ed79cbf7484361 (MD5) Dissertação - Bárbara Pereira Silva - 2016 - parte 2.pdf: 12730012 bytes, checksum: d173d49860226f3a2179be40d51ef666 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-29T17:39:44Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Dissertação - Bárbara Pereira Silva - 2016 - parte 1.pdf: 12258499 bytes, checksum: 8af480355ae4ffedb4ed79cbf7484361 (MD5) Dissertação - Bárbara Pereira Silva - 2016 - parte 2.pdf: 12730012 bytes, checksum: d173d49860226f3a2179be40d51ef666 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In the grounding systems analysis, the investigation of the effects caused by lightning discharge is a crucial task, since it is the main electromagnetic phenomena responsible for electricity outages which can be the cause of severe mechanical and thermal stresses on electric installations. This dissertation presents a study of transient behavior for various grounding configurations subject to impulsive currents originated from incident discharges. The model is named hybrid electromagnetic model, because it is based on electromagnetic equations and it is used concepts of electrical circuit analysis. The modeling is performed in frequency domain considering the effects of electromagnetic propagation on the metal electrode and into surrounding soil. In the numerical solution of model is used the method of moments for the discretization of the electrodes and calculus of the impedances. This methodology also considers the variation of electric soil parameters when frequency varies. The modeling comprised the effects of propagation and electromagnetic couplings between the grounding electrodes. Results were obtained for simple electrodes (wire horizontally buried in the soil or a vertical rod) and grounding grid in square format from the computational implementation of the mathematical model. This tool and the results obtained lend itself to the determination of the grounding systems response subjected to an injection of a typical current of lightning discharge. The validation of the tool which resulted from this work is made by comparing the obtained results with results of similar cases reported in the technical literature. / Na análise de sistemas de aterramento elétrico é primordial a investigação dos efeitos causados pela incidência de descarga atmosférica, uma vez que esse é o principal fenômeno eletromagnético responsável pelos desligamentos não programados de instalações elétricas causando severas solicitações mecânicas e térmicas. Nesta dissertação é apresentado um estudo do comportamento transitório para diferentes configurações de eletrodos de aterramentos frente a descargas atmosféricas. O modelo adotado é nomeado de modelo eletromagnético híbrido, pois baseia-se nas equações eletromagnéticas e utiliza-se conceitos da análise de circuitos elétricos. A modelagem é realizada no domínio da frequência, considerando-se os efeitos da propagação eletromagnética no eletrodo metálico e no solo ao redor. Na solução numérica do modelo é empregado o método dos momentos para a discretizacão dos eletrodos e obtenção das impedâncias. É também levada em conta a variação dos parâmetros elétricos do solo com a frequência. São contemplados nesta modelagem os efeitos de propagação e os acoplamentos eletromagnéticos entre os eletrodos do aterramento. A partir da implementação computacional do modelo, foram obtidos resultados para eletrodos simples (em posição horizontal ou vertical) e para malhas quadradas. Esta ferramenta e os resultados obtidos permitem avaliar a resposta do aterramento submetido a uma injeção de uma corrente impulsiva típica de descargas atmosféricas. A validação da ferramenta desenvolvida é feita por meio de comparações dos resultados obtidos com resultados de casos semelhantes publicados na literatura técnica.

Submitted by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-09-13T17:53:11Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thyago Gumeratto Pires - 2016.pdf: 3317577 bytes, checksum: c905ac50dff6e34d77078f57380def44 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-09-13T17:53:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thyago Gumeratto Pires - 2016.pdf: 3317577 bytes, checksum: c905ac50dff6e34d77078f57380def44 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T17:53:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thyago Gumeratto Pires - 2016.pdf: 3317577 bytes, checksum: c905ac50dff6e34d77078f57380def44 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-28 / This work presents the methodology for the calculation of the ground resistance, the ground potential rise, the surface potential, the touch voltage and step voltage in grounding grids with any geometry and buried at any depth within strati ed soil in two layers. The values of potential, touch voltage and step voltage are obtained at any point over the grid. The proposed equation uses the images and the average potential methods. The main feature of this modeling in relation to the other methods is the possibility of calculation of grids containing electrodes positioned at any distance and at any angle. The results obtained with the proposed methodology are presented and discussed. / Este trabalho apresenta metodologia para o c alculo da resist^encia de terra, da eleva c~ao do potencial da malha, do potencial na superf cie do solo, da tens~ao de toque e da tens~ao de passo em malhas de aterramento com qualquer geometria e posicionada a qualquer profundidade em solos estrati cados em duas camadas. Os valores do potencial e das tens~oes de toque e de passo s~ao obtidos em qualquer ponto sobre a malha. O equacionamento proposto utiliza os m etodos das imagens e do potencial m edio. A principal caracter stica desta modelagem em rela c~ao as demais e a possibilidade do c alculo de malhas contendo eletrodos posicionados a qualquer dist^ ancia e em qualquer ^angulo. Os resultados obtidos com a metodologia proposta s~ao apresentados e discutidos.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2016-12-16T12:38:56Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael da Silva Ferraz - 2016.pdf: 8992095 bytes, checksum: 11544acef63b20e945753d7b895bb5ae (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-12-16T16:57:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael da Silva Ferraz - 2016.pdf: 8992095 bytes, checksum: 11544acef63b20e945753d7b895bb5ae (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-16T16:57:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael da Silva Ferraz - 2016.pdf: 8992095 bytes, checksum: 11544acef63b20e945753d7b895bb5ae (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-11-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work presents the project and the implementation of a device that is capable of measuring the electrical effects, especially the impedance, in grounding meshes when subjected to atmospherical discharges. An analysis on the influence of the atmospheric discharges in electrical protection systems is performed and also a comparison between current and voltage impulsive circuits. The device is built of electronic circuits controlled by a microcontroller, with the possibility of parameter adjusting for shaping the generated impulse wave. The device was conceived such that it can be used for tests of soil impedance measurement and for verification of the behavior of electrical grounding systems under high frequencies. The results are presented for tests in different types of systems and there was satisfactory performance for the developed equipment when compared with a commercial device / Este trabalho apresenta o projeto e a implementação do dispositivo capaz de medir os efeitos elétricos, em especial, as impedâncias, em malha de aterramento, sujeito a descargas atmosféricas. Analisa-se as influências das descargas atmosféricas nos sistemas de proteção elétricos e desenvolve-se análise comparativa dos circuitos impulsivos de corrente e de tensão. Constrói-se o dispositivo que consiste de circuitos eletrônicos controlados por microcontrolador, com possibilidade de ajuste de parâmetros da onda gerada. O dispositivo produzido é utilizado para medição da impedância do solo e verificação do comportamento de sistemas de aterramento elétrico em baixas e altas frequências. São apresentados os resultados dos testes em diferentes tipos de sistemas, demonstrando o satisfatório desempenho quando comparado com instrumento comercial.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-03-28T12:22:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SistemaAquisicaoDados.pdf: 3177228 bytes, checksum: 3408b379c597bb67d4cb3bf470a0812a (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-28T13:36:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SistemaAquisicaoDados.pdf: 3177228 bytes, checksum: 3408b379c597bb67d4cb3bf470a0812a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T13:36:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SistemaAquisicaoDados.pdf: 3177228 bytes, checksum: 3408b379c597bb67d4cb3bf470a0812a (MD5) Previous issue date: 2015-11-18 / O bom desempenho do sistema de aterramento de subestações e de usinas geradoras é uma condição essencial para que tais plantas possam operar dentro dos padrões de qualidade estabelecidos. Portanto, um sistema de monitoramento contínuo da malha de aterramento é uma ferramenta importante para auxiliar as equipes técnicas na identificação de falhas que afetem a operação dos Sistemas Elétricos de Potência. Alguns dos métodos tradicionais de medição nas malhas de aterramento necessitam do desligamento das instalações. No entanto, os contratos de concessão preveem penalidades por indisponibilidade da Geração e Transmissão, de modo que a adoção de procedimentos de avaliação constante do sistema de aterramento, sem o desligamento das instalações é essencial. Atendendo a essas especificações, esta Dissertação apresenta o desenvolvimento de um sistema embarcado de aquisição de sinais de tensão e corrente em pontos selecionados da malha de aterramento. Outro componente do sistema proposto é um software capaz de gerenciar a rede formada pelos diversos instrumentos de medição, organizar as informações coletadas em uma base de dados e produzir relatórios de acompanhamento das condições de operação da malha de aterramento. Um aspecto importante do sistema é a adoção da tecnologia de redes sem fio para comunicação entre um computador servidor e o conjunto de instrumentos de medição. Os resultados obtidos experimentalmente reforçam a contribuição do sistema desenvolvido e encorajam novos esforços de aperfeiçoamento. / The good performance of grounding system in substations and generating plants is an essential condition for their operation according with established quality standards. Therefore a continuous monitoring system for grounding grid is an important tool to aid technical teams to identify failed zones that depreciate the Power Systems operation. Some traditional measuring methods in grounding grids need the power system shutdown. However the concession contracts allow penalties for the unavailability of generation and transmission facilities. Therefore the constant adoption of grounding grid evaluation without the plant shutdown is important. Having these specifications as target this Dissertation presents an embedded system development for voltage and current measurement. Another proposed system component is the software to manage the measuring network and organize the collected information in a database to produce grounding system operation reports. An important aspect of the system is the adoption of wireless network technology to data transfer between each measuring instrument and a web server installed in the power plant operation center. The experimentally obtained results reinforce the system contribution and encourage new developments.

Orientador: Sérgio Kurokawa / Resumo: Este trabalho apresenta uma proposta de representação de sistemas de aterramento elétrico diretamente no domínio do tempo, tendo como vantagem os benefícios da modelagem realizada no domínio da frequência, com os resultados fornecidos diretamente no domínio do tempo, sem passar por transformadas inversas (Laplace ou Fourier). Os modelos no domínio do tempo são facilmente inseridos nos softwares convencionais de análise transitória, onde as tensões e correntes são melhor compreendidas. A maior contribuição deste trabalho está no desenvolvimento de uma técnica capaz de representar o aterramento com elementos discretos e positivos de circuitos (resistores-R, capacitores-C e indutores-L). Assim, o circuito equivalente representativo do aterramento será sempre um circuito possível de ser implementado fisicamente. Nesta proposta o aterramento é inicialmente modelado no domínio da frequência, sua impedância harmônica é obtida e representada por meio de elementos discretos de circuitos (RLC) associados em série e/ou paralelo. Aterramentos constituídos por um eletrodo horizontal ou uma haste vertical foram representados por meio de aproximação usando o método dos mínimos quadrados (vector fitting), que permite obter a função racional equivalente à admitância do aterramento, a partir da qual são extraídos os ramos de circuitos e consequentemente o circuito equivalente. Apesar de ser possível representar uma infinidade de aterramentos, dependendo do comprimento e diâmetro do eletrodo/ha... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Submitted by SBI Biblioteca Digital (sbi.bibliotecadigital@puc-campinas.edu.br) on 2018-02-19T16:48:56Z No. of bitstreams: 1 CAMILA MADEIROS ALCANTARA PIMENTA.pdf: 4765494 bytes, checksum: dac59f354329911b1dfcb8422a61af1b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-19T16:48:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CAMILA MADEIROS ALCANTARA PIMENTA.pdf: 4765494 bytes, checksum: dac59f354329911b1dfcb8422a61af1b (MD5) Previous issue date: 2017-12-15 / Electrical grounding is part of the Atmospheric Discharge Protection System (ADPS), whose functions are to provide a path for the circulation of electric current in the ground and to enable the detection of a possible fault between the energized conductors and the earth. For grounding to be efficient, some characteristics must be taken into account, such as soil type and resistivity. In this sense, measurements of resistivity and soil stratification are important for a correct sizing of the grounding system. Soils with high water concentration (low resistivity) are better current conductors than dry soils, for example. Soils with high resistivity can cause a return current. Thus, some decisions aimed at strengthening the grounding system should be taken when there are soils with inadequate grounding characteristics. Therefore, this work aims to evaluate the influence of soil electrical resistivity and enveloping types using concrete types in the substation electrical grounding system through software simulations, taking into account soil resistivity characteristics. In the analysis of types of envelopment, it was possible to observe that the concretes with greater amount of water in their composition have a lower electrical resistivity. The use of concrete enveloping is feasible for soils with high resistivity, as in the case of the land located in the city of Campinas, and it was possible to verify that for soils with low resistivity its use may be impractical since other options such as inclusion of more cables and installation of the rods in the layers with less resistivity are sufficient and more economical. / O aterramento el?trico faz parte do Sistema de Prote??o Contra Descargas Atmosf?ricas (SPDA), cujas fun??es s?o fornecer um caminho para a circula??o de corrente el?trica na terra, escoamento para a terra de cargas induzidas nas carca?as dos equipamentos el?tricos e, em conjunto com os dispositivos diferenciais-residuais, possibilitar a detec??o de uma poss?vel falha entre os condutores energizados e a terra. Para que o aterramento seja eficiente, algumas caracter?sticas devem ser levadas em considera??o, tais como o tipo e a resistividade do solo. Neste sentido, medi??es da resistividade e a estratifica??o do solo s?o importantes para um dimensionamento correto do sistema de aterramento. Solos com alta concentra??o de ?gua (baixa resistividade) s?o melhores condutores de corrente do que um solo seco, por exemplo. Solos com alta resistividade podem ocasionar uma corrente de retorno. Assim, algumas decis?es visando o refor?o do sistema de aterramento devem ser tomadas quando se tem solos com caracter?sticas inadequadas ao aterramento. Portanto, esse trabalho teve como objetivo avaliar a influ?ncia da resistividade el?trica do solo e de tipos de envelopamento utilizando tipos de concreto no sistema de aterramento el?trico de subesta??es atrav?s de simula??es em software, levando em conta as caracter?sticas de resistividade do solo. Nas an?lises de tipos de envelopamento, foi poss?vel observar que os concretos com maior quantidade de ?gua em sua composi??o possuem uma resistividade el?trica mais baixa. A utiliza??o do envelopamento de concreto ? vi?vel para solos com alta resistividade, como ? o caso do terreno localizado na cidade de Campinas, e foi poss?vel verificar que para solos com resistividade baixa sua utiliza??o pode ser invi?vel j? que outras op??es como inclus?o de mais cabos e instala??o das hastes nas camadas com menor resistividade s?o suficientes e mais econ?micas.