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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14546| Document type: | Dissertação |
| Access type: | Acesso Aberto |
| Title: | Análise comparativa entre os métodos eletrogeométrico e dos elementos finitos no projeto de SPDA |
| Author: | Silva, Marcos Vinícius |
| First Advisor: | Bispo, Décio |
| First member of the Committee: | Camacho, Jose Roberto |
| Second member of the Committee: | Guimarães Júnior, Sebastião Camargo |
| Third member of the Committee: | Sartori, Carlos Antônio França |
| Summary: | Este trabalho tem como objetivo apresentar avanços e descobertas realizadas na área de Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA) no que se refere às dúvidas quanto ao Modelo Eletrogeométrico a respeito da verificação do volume de proteção oferecido por um captor. Como método auxiliar de verificação do bom posicionamento de captores, defende-se a utilização do Método dos Elementos Finitos para o cálculo da distribuição de campos elétricos sobre estruturas e a consequente locação de elementos captores. Sabe-se que as cargas elétricas presentes nas nuvens de tempestade fazem com que um condutor vertical, tal como um mastro metálico, uma haste para-raios ou um condutor horizontal, curto-circuite parte das linhas equipotenciais criadas pelas cargas de tal maneira que uma concentração de campo elétrico relativamente intensa seja produzida sobre os mesmos, caracterizando a proteção oferecida pelas estruturas de captação de descargas atmosféricas. Com auxílio de um software 2D utilizado para realizar a modelagem de uma estrutura qualquer e a simulação através do Método dos Elementos Finitos, é possível visualizar a distribuição de campo elétrico citada, de forma a observar os locais onde sua intensidade é maior ou menor em comparação com o valor de campo elétrico que surge em estruturas vizinhas. Deste modo, é possível determinar as áreas de maior risco de incidência de uma descarga, já que são essas as regiões a partir das quais os líderes ascendentes se formam. A análise do subsistema de descida de um SPDA complementa o estudo apresentando o comportamento transitório do mesmo quando da passagem de uma corrente elétrica proveniente de uma descarga atmosférica. Tal análise, realizada com o auxílio do software ATP, possibilita a verificação da influência das tensões geradas pela passagem de uma corrente de descarga na distribuição de campos elétricos sobre uma estrutura. Enfim, a proposta deste trabalho é apresentar uma metodologia de projeto de captores SPDA que venha complementar os métodos normatizados de forma a considerar informações relevantes sobre a natureza característica do fenômeno das descargas atmosféricas. |
| Abstract: | This thesis aims to present some progress and discoveries made in the Lightning Protection Systems area (LPS) regarding some doubts about the Electrogeometric Model for obtaining protection zones against lightning. As an auxiliary method to verify the proper placement of captors on structures, it is suggested the use of the Finite Element Method for the computation of electric fields distribution in order to guide the correct placement of captors. It is known that the electrical charges in thunderstorm clouds create a situation in which a vertical conductor, as a lightning rod, or a horizontal conductor short-circuits some of the equipotential lines created by those charges so that a relatively intense concentration of electric field is produced on them, featuring the protection offered by lightning protection systems. With the aid of specific software used to perform the structure modeling and the simulation using the Finite Element Method, it is possible to view the distribution of electric field on the structure in order to observe points where its intensity is higher or lower compared with the value of the electric field in adjacent structures. Thus, it is possible to determine the areas of greatest risk of lightning incidence, since these are the regions from which upward leaders are formed. The analysis of a Lightning Protection System s down-conductor subsystem complements the study presenting its transient behavior due to the lightning current flow through it. That analysis, performed using the software ATP, allows the verification of the voltage influence, due to the lightning current flow, on the electric field distribution above the structure. Finally, the purpose of this thesis is to present a methodology to complement the Electrogeometric Model in order to take in consideration relevant information about the characteristics nature of lightning. |
| Keywords: | Modelo eletrogeométrico SPDA Elementos finitos Descargas atmosféricas Electrogeometric model LPS Finite elements Lightning Descargas elétricas - Proteção |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
| Language: | por |
| Country: | BR |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Institution Acronym: | UFU |
| Department: | Engenharias |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
| Quote: | SILVA, Marcos Vinícius. Análise comparativa entre os métodos eletrogeométrico e dos elementos finitos no projeto de SPDA. 2012. 144 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2012.60 |
| Document identifier: | https://doi.org/10.14393/ufu.di.2012.60 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14546 |
| Date of defense: | 24-Feb-2012 |
| Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica |
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