Análise Comparativa de Modelos do Fenômeno da Ionização do Solo nos Aterramentos das Redes Aéreas de Distribuição

Resumo

Neste artigo analisa-se o comportamento dos níveis de sobretensão no lado primário das redes aéreas de distribuição de energia na situação de descarga atmosférica, levando em considerando o fenômeno da ionização do solo nos aterramentos elétricos. Para esse fim, duas formulações da resistência de aterramento sob o efeito da ionização foram avaliadas: o Modelo Dinâmico e o Modelo Geométrico. O equacionamento destes modelos foi incorporado mediante rotinas Models no programa Alternative Transient Program (ATP). O caso de estudo correspondeu a um trecho de rede de distribuição do tipo compacta, com parâmetros reais praticados pelas concessionárias de energia. As simulações foram executadas considerando três situações: 1 - sem levar em consideração o fenômeno da ionização do solo, sendo o aterramento representado por uma resistência de valor constante (situação comumente encontrada na prática); 2 - considerando a ionização do solo pelo Modelo Dinâmico; e 3 - considerando a ionização do solo pelo Modelo Geométrico. Foi constatado que os efeitos da ionização alteram drasticamente o comportamento da resistência de aterramento durante o período transitório da descarga, variando sensivelmente seu valor. Consequentemente, os resultados sinalizaram para uma diminuição significativa nos níveis de sobretensão nas estruturas da rede. Desta forma, o trabalho vem a contribuir para uma análise mais realista dos processos transitórios que acontecem nas redes de distribuição, decorrentes dos efeitos das descargas atmosféricas.