INVESTIGATION OF SOIL IONIZATION EFFECTS ON TRANSIENT OVERVOLTAGES IN TRANSMISSION LINES SUBJECTED TO LIGHTNING STRIKES

Resumo

Este artigo investiga o efeito da ionização do solo no sistema de aterramento composto por eletrodos de contrapeso, combinando uma modelagem realista dos parâmetros de retorno pelo solo e seu impacto nas sobretensões geradas nas cadeias de isoladores de uma linha de transmissão aérea de 138 kV. Essa linha é submetida a uma descarga atmosférica modelada como uma fonte de corrente do tipo primeira descarga de retorno. O sistema de contrapeso do pé da torre tem um comprimento de 100 m e está enterrado em solos homogêneos, para os quais foram assumidas resistividades de 1.000 e 4.000 Ω.m e uma permissividade relativa de 10. A impedância impulsiva, com e sem o efeito de ionização, foi considerada para três valores do campo elétrico crítico: 200, 400 e 800 kV/m. As sobretensões no domínio do tempo foram calculadas utilizando o software ATP-EMTP®. Os resultados da simulação mostram que as formas de onda da sobretensão dependem da resistividade do solo e do campo elétrico crítico adotado para representar o sistema de aterramento do pé da torre. À medida que o campo elétrico crítico aumenta, a impedância do pé da torre também aumenta, e as sobretensões se aproximam daquelas obtidas sem o efeito de ionização.

Palavras-chave: desempenho sob descargas atmosféricas; ionização do solo; modelagem de aterramento; transitórios eletromagnéticos.