Modelo computacional para simulação da formação do canal de descargas atmosféricas: desenvolvimento e aplicação para monitoramento da evolução das grandezas elétricas envolvidas

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Marcelo Augusto Sousa Arcanjo
• Orientador(a): Silverio Visacro Filho
• Banca de defesa: Fernando Henrique Silveira, Miguel de Brito Guimaraes Neto, Clever Sebastiao Pereira Filho
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: Engenharia elétrica
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B3FKFT

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a aplicação de um modelo computacional para avaliação das grandezas elétricas envolvidas nos processos de formação da descarga atmosférica negativa nuvem-solo, baseado no modelo do leader bidirecional. O modelo foi aplicado sistematicamente para interpretação dos efeitos associados aos processos e para a quantificação da evolução das grandezas, notadamente, os potenciais desenvolvidos na atmosfera, a carga elétrica total transferida pela descarga e sua distribuição nos canais, no solo e em estruturas aterradas, o campo elétrico ao nível do solo e no topo das estruturas aterradas, além da corrente média induzida nessas estruturas. Foram analisadas condições reais das ocorrências, incluindo a incidência em estrutura colocada em solo plano e em relevo acidentado. Em particular, usando como referência os dados simultâneos de medição e filmagem de uma descarga real, obtidos recentemente na Estação Morro do Cachimbo, foi determinada a evolução das grandezas elétricas a partir do traçado geométrico desta descarga e os resultados foram comparados com os do evento real. O modelo mostrou-se consistente e bastante útil para desenvolvimento de análises qualitativas e quantitativas, em certos casos, que subsidiam a interpretação dos processos envolvidos na formação da descarga nuvem solo. Foram obtidos resultados de interesse prático para a proteção contra descargas derivados da aplicação do modelo, sobretudo aqueles relacionados à definição do raio de atração de estruturas. Em particular, a estimativa do quociente entre os valores de campo elétrico médio acima do topo de estruturas e no solo próximo possibilita se estimar o limiar de campo associado ao surgimento do canal ascendente para determinação do parâmetro striking distance.