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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/6018 |
| Date | 29 March 2016 |
| Creators | Silva, Bárbara Pereira |
| Contributors | Alves, Antônio César Baleeiro, Alves, Antônio César Baleeiro, Visacro Filho, Silvério, Batista, Adalberto José |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica e da Computação (EMC), UFG, Brasil, Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação - EMC (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -5088589215393046129, 600, 600, 600, 600, -7705723421721944646, -8288690165526812355, 2075167498588264571 |
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