Análise de malhas de aterramento compostas por eletrodos verticais profundos em torres de linhas de transmissão

• Autor(a) principal: Raphael Batista Borges Louro
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/34959; https://orcid.org/0000-0003-2713-0991
• topic: Aterramentos elétricos; Descargas atmosféricas; Eletrodos verticais; Linhas de transmissão; Engenharia elétrica; Linhas de transmissão; Eletrodos; Raio

Este trabalho apresenta um estudo sobre o emprego de eletrodos verticais como alternativa à configuração típica de aterramento de torres em linhas de transmissão, especialmente em condições de solos estratificados em duas camadas. O solo mineiro apresenta como característica a resistividade elétrica da primeira camada com valor superior à da segunda. Tal constatação sugere o estudo de eletrodos verticais profundos como configuração de aterramento em situações similares à indicada com o fim de se obterem menores valores de impedância impulsiva. Modelos fundamentados na teoria de linhas de transmissão têm suas expressões desenvolvidas, assim como o emprego de programas comerciais baseados na solução de equações de onda completa. As duas técnicas são comparadas com resultados de outros autores, a fim de validar análises posteriores da pesquisa. O texto apresenta uma proposta para a instalação do eletrodo vertical profundo, com detalhes técnicos de construção e custo; comparação da resposta impulsiva das configurações de aterramento avaliadas, incluindo uma malha composta por cabos contrapesos em conjunto com eletrodos verticais; deduções e conclusões a respeito do uso de expressões, em condições de meio estratificado, provenientes de modelos que descrevem a dependência da resistividade e permissividade elétrica do solo com a frequência; além de um estudo de caso realizado em uma linha de transmissão de 230 kV. Os resultados apresentam boa coerência com outros trabalhos e sugerem a viabilidade técnica e econômica do emprego dos eletrodos verticais profundos, principalmente quando comparado à instalação de dispositivos para-raios em linhas de transmissão. Para um trecho crítico da linha de transmissão avaliada, o desempenho dos eletrodos verticais profundos se mostrou muito satisfatório, além de ser três vezes mais barato que a opção da instalação de dispositivos para-raios. Acrescenta-se às vantagens do procedimento a diminuta área de terreno necessária para sua instalação, elevada robustez quanto à furtos de condutores, facilidade no controle do perfil de potencial elétrico promovido na superfície do solo e possibilidade de utilização em conjunto com outras técnicas de melhoria de desempenho em linhas de transmissão.