Metodologia TLM-3D para análise impulsiva em sistemas de aterramento : modelagem considerando meios não homogêneos e ionização do solo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Pulz, Lucas Tupi Caldas
Orientador(a): Gazzana, Daniel da Silva
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Aterramento elétrico
Linhas de transmissão
Métodos numéricos
Meios não-homogêneos
Ionização
Palavras-chave em Inglês:
Impulsive and high-frequency grounding
Soil ionization
Non-homogeneous media
Modeling by the transmission line method
Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/300356
Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia para a modelagem de aterramento impulsivo e em altas frequências. Sob o foco da análise transiente, o es tudo propõe a concepção de um modelo numérico baseado no método da Modelagem por Linhas de Transmissão (TLM) na sua abordagem tridimensional, do inglês Transmis sion Line Modeling (TLM-3D). Tal método mostra-se adequado para estudos transitórios em sistemas de aterramento submetidos a descargas atmosféricas pois pode ser aplicado para aproximar a solução das equações de Maxwell, viabilizando também a inclusão de características e fenômenos reais relacionados a este tipo de problema. A presente tese estabelece a sua principal contribuição na proposição de uma metodologia, baseada no método TLM-3D, considerando de forma integrada a modelagem de meios heterogêneos e de efeitos não lineares provenientes da ionização do solo. No melhor conhecimento do autor, incluir tais características unificadas em um modelo TLM na sua implementação tridimensional é inédito, salientando a relevância do trabalho proposto. Com base em comparações junto ao estado da arte, e sobretudo, com resultados procedentes de medi ções experimentais, o modelo computacional concebido foi posto à prova, apresentado boa exatidão.
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spelling Pulz, Lucas Tupi CaldasGazzana, Daniel da SilvaTelló, MarcosBarros, Maria Teresa Correia de2026-01-17T08:00:21Z2024http://hdl.handle.net/10183/300356001297766Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia para a modelagem de aterramento impulsivo e em altas frequências. Sob o foco da análise transiente, o es tudo propõe a concepção de um modelo numérico baseado no método da Modelagem por Linhas de Transmissão (TLM) na sua abordagem tridimensional, do inglês Transmis sion Line Modeling (TLM-3D). Tal método mostra-se adequado para estudos transitórios em sistemas de aterramento submetidos a descargas atmosféricas pois pode ser aplicado para aproximar a solução das equações de Maxwell, viabilizando também a inclusão de características e fenômenos reais relacionados a este tipo de problema. A presente tese estabelece a sua principal contribuição na proposição de uma metodologia, baseada no método TLM-3D, considerando de forma integrada a modelagem de meios heterogêneos e de efeitos não lineares provenientes da ionização do solo. No melhor conhecimento do autor, incluir tais características unificadas em um modelo TLM na sua implementação tridimensional é inédito, salientando a relevância do trabalho proposto. Com base em comparações junto ao estado da arte, e sobretudo, com resultados procedentes de medi ções experimentais, o modelo computacional concebido foi posto à prova, apresentado boa exatidão.This work presents a methodology for modeling impulsive grounding systems at high frequencies. Under the focus of a transient analysis, the study proposes the conception of a numerical model. This is based on a method already established in the literature, capable of solving electromagnetic wave propagation problems: the Transmission Line Modeling (TLM) in its three-dimensional implementation (TLM-3D). The method is suitable for transient studies on grounding systems subjected to lightning. The approach is a con venient solution, allowing the inclusion of real characteristics and phenomena related to this kind of problem. The modeling of non-homogeneous media and nonlinearities can be faithfully represented in a TLM-3D algorithm. In this context, the thesis establishes its main contribution in proposing a methodology, supported by TLM-3D, integrating the numerical modeling of heterogeneous and non-linear effects arising from soil ionization. In the best knowledge of the author, the inclusion of such unified features in a three dimensional TLM procedure is unprecedented, highlighting the relevance of the proposed work. Based on comparisons with the state-of-the-art, and manly, with results from ex perimental measurements, the conceived computational model was validated, presenting good accuracy.application/pdfporAterramento elétricoLinhas de transmissãoMétodos numéricosMeios não-homogêneosIonizaçãoImpulsive and high-frequency groundingSoil ionizationNon-homogeneous mediaModeling by the transmission line methodMetodologia TLM-3D para análise impulsiva em sistemas de aterramento : modelagem considerando meios não homogêneos e ionização do soloinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaPorto Alegre, BR-RS2024doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001297766.pdf.txt001297766.pdf.txtExtracted Texttext/plain237119http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/300356/2/001297766.pdf.txt8abc6e8c81396a21e1f5499b66b521f3MD52ORIGINAL001297766.pdfTexto completoapplication/pdf2842461http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/300356/1/001297766.pdfa00d4dbbf7eab59a5c0d24cfdaa9a075MD5110183/3003562026-04-12 08:03:59.408541oai:www.lume.ufrgs.br:10183/300356Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br || lume@ufrgs.bropendoar:18532026-04-12T11:03:59Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
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