Aterramento de hastes verticais

Jhonathan Radavelli Carniel, Emílio Rodolfo Arend

Resumo


Atualmente, a necessidade de modernização do sistema de aterramento elétrico é decorrente dos surtos atmosféricos, ou seja, uma malha eficaz de aterramento torna-se necessária para contornar tais problemas de interferência eletromagnética, danos e riscos em equipamentos e pessoas. Portanto, o sistema de aterramento forma um caminho condutor para a corrente de surto, onde tende a obter a mais baixa resistência de solo para as correntes de falta, mantendo os níveis de correntes em uma faixa segura e proporcionando o desenvolvimento de equipamentos adequados e sensíveis a estas faltas. Sendo assim, o projeto de pesquisa de aterramento tem como objetivo a construção teórica e o desenvolvimento das propriedades que constituem um sistema de distribuição de energia elétrica formado por uma única haste vertical conectada a terra. Para estudar os parâmetros intrínsecos ao funcionamento de um aterramento, utilizou-se o método de elementos finitos, no qual o domínio de estudo é discretizado em subsistemas de geometria simples, como, por exemplo, triângulos bidimensionais, os quais são definidos por uma interpolação polinomial de primeira ordem e representados na forma matricial para cada elemento discretizado, no qual o campo elétrico é considerado constante dentro de cada elemento. Para gerar a malha do domínio de estudo é utilizado o software gratuito Gmsh, que é um gerador tridimensional de elementos finitos, onde é parametrizado o conjunto da haste e o sistema de terra. Após a geração da malha, um programa está sendo desenvolvido pelo grupo de pesquisa através da linguagem de programação C, que faz a leitura das informações e separa os dados para os cálculos do potencial elétrico, campo elétrico e a resistência de aterramento. O projeto de pesquisa está dividido em algumas partes a serem cumpridas até o final de sua execução. Nesta primeira etapa do projeto, foi o desenvolvimento de um programa em C que lê os dados do Gmsh e calcula o potencial e campo elétrico no solo. Para parte final do projeto, será desenvolvido um programa, também em C, para o cálculo da resistência de aterramento de um uma haste vertical, o qual será comparado com o cálculo analítico, sendo assim, possível estender os cálculos para duas ou mais hastes verticais.


Palavras-chave


Resistência de aterramento; Elementos finitos; Aterramento

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