Caracterização de arranjos de aterramento através de medições no domínio do tempo

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Carlos Ermídio Ferreira Caetano
• Orientador(a): José Osvaldo Saldanha Paulino
• Banca de defesa: Alberto Resende De Conti, Marco Aurélio de Oliveira Schroeder, Rafael Silva Alípio, Alexander Barros Lima
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Resistência de aterramento; Impedância de aterramento; Técnicas de medição; Identificação de sistemas; Transitórios eletromagnéticos
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/31689; https://orcid.org/0000-0002-5151-2829

Nesta tese um conjunto de conceitos capaz de definir uma nova perspectiva para a caracterização de arranjos de aterramento é desenvolvido, baseado na proposição de três metodologias distintas e totalmente inovadoras de medição. Inicialmente é apresentada uma revisão do tratamento deste assunto na literatura técnica, incluindo desde os trabalhos pioneiros até as publicações mais atuais. Em seguida é apresentado um método de medição da resistência de aterramento. Este método é baseado na carga líquida drenada pelo sistema de aterramento quando o mesmo é excitado por um gerador de impulsos. O teorema que sustenta a proposição do método, publicado recentemente (em 2017), é descrito brevemente, juntamente com o próprio método. Uma vantagem deste em relação aos métodos tradicionais é que ele não é afetado pelas reatâncias, próprias ou mútuas, presentes no sistema de aterramento e nos cabos de medição. Além disso, o método proposto não requer a medição de potenciais de superfície do solo, propensos a interferências devido a não homogeneidades do solo, corpos condutores enterrados e correntes espúrias. Na sequência do trabalho é apresentado um método de medição da impedância de aterramento. Este método pode ser compreendido como uma decorrência do método de medição de resistência proposto, pois o núcleo conceitual de ambos se fundamenta num mesmo arranjo de medição. O método de medição de impedância utiliza apenas correntes em circulação pelo aterramento, i.e., também não requer a medição de potenciais de superfície do solo, eliminando também as interferências devido a não homogeneidades do solo, corpos condutores enterrados e correntes espúrias. Por fim, o último capítulo desta tese apresenta uma metodologia dedicada a caracterização da resposta ao impulso de arranjos de aterramento, tendo como base curvas medidas, seja pelos métodos tradicionais (relação entre as curvas de tensão e de corrente) seja pelo método de medição de impedância proposto (apenas curvas de corrente). A partir das curvas de medição utilizando ondas impulsivas, a metodologia determina um modelo nãoparamétrico do aterramento, que pode ser usado para reconstruir a resposta deste para quaisquer ondas de excitação de interesse. Para todos os métodos são apresentados resultados teóricos e experimentais de validação utilizando arranjos de aterramento reais em solos com diferentes resistividades elétricas. Os resultados mostram que os métodos fornecem valores consistentes e precisos das resistências e das impedâncias de aterramento, além da caracterização segura dos arranjos testados.