Cálculo de impedâncias e admitâncias internas de cabos isolados empregando modelos analíticos e elementos finitos

• Autor(a) principal: Pinheiro, Ana Carolina Nantes
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/14038
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO; Transmissão de energia elétrica; Cabos elétricos; Método dos elementos finitos

Este trabalho apresenta o cálculo de impedâncias e admitâncias internas unitárias por meio do Método dos Elementos Finitos considerando diferentes topologias de cabos isolados. Os resultados obtidos através das formulações numéricas foram comparados com àqueles obtidos através de formulações analíticas entre 0,1 Hz e 1 MHz. Inicialmente analisou-se um caso monofásico e a partir deste, novos casos foram implementados, considerando sistemas trifásicos envolvidos por uma tubulação em comum com objetivo de analisar a influência da disposição das veias de potência nos cálculos de parâmetros internos. Observou-se que quanto mais próximo da armadura está a blindagem, maior será a capacitância própria e variações na resistência ocorrem para altas frequências. Para os casos de cabos multifilamentares, observou-se que a consideração da camada semicondutora tem pouca influência nos cálculos de impedância, mas causam aumento nos valores de capacitância. Além disso, verificou-se que um cabo equivalente com condutor sólido e área igual a soma das áreas dos filamentos apresenta uma diferença percentual para capacitância menor que 17%, mas para resistência apresenta discrepâncias em altas frequências e para indutâncias apresenta discrepâncias para baixas frequências. Ao final, foi calculada a contribuição de um cabo de comunicação nas matrizes de impedância e capacitância.