Modelagem do canal de descargas atmosféricas utilizando a teoria de linhas de transmissão

• Autor(a) principal: Thiago Candido Moratti Cardoso
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9HZGTP
• topic: Engenharia Elétrica; Raio; Engenharia elétrica

Neste trabalho estuda-se a representação do canal de descargas atmosféricas utilizando-se a teoria de linhas de transmissão, tendo como foco modelos que tratam a corrente de retorno como o resultado da descarga para a terra de uma linha de transmissão previamente carregada. Modelos disponíveis na literatura que utilizam esta representação foram apresentados, implementados e analisados, sendo verificada a consistência das considerações e simplificações feitas pelos autores em seus trabalhos originais. Estudos adicionais foram realizados para investigar as principais potencialidades e limitações deste tipo de representação para o canal de descarga. A fim de buscar uma alternativa para algumas das limitações encontradas nos modelos investigados, um modelo de corrente de retorno baseado na teoria de linhas de transmissão foi elaborado. Este modelo utilizou o Método de Simulação de Cargas para o cálculo das capacitâncias por unidade de comprimento da linha, sendo a indutância calculada a partir da velocidade de propagação da onda de corrente e das capacitâncias previamente calculadas. A resistência por unidade de comprimento da linha foi considerada não-linear e variável no tempo, sendo utilizado para isto um equacionamento baseado na expansão radial do canal de descargas elétricas de pequena extensão. O efeito corona foi levado em consideração por meio de uma abordagem simplificada baseada em uma geometria coaxial e na hipótese de que o acúmulo de cargas na vizinhança do canal de descarga possa ser representado como um aumento em sua capacitância. O modelo proposto se mostrou capaz de reproduzir satisfatoriamente as principais características associadas a descargas atmosféricas subsequentes, tanto no que diz respeito à corrente de retorno quanto no que se refere aos campos eletromagnéticos associados ao fenômeno.