Universalização da energia elétrica através da tecnologia ... - IEE/USP

172
Z
= 60. n
4h
11
D
(5.12); d12'
Z =
12
60. n
(5.13)
d12
Onde:
Z 11 = impedância de surto do próprio cabo;
Z 12 = impedância mútua entre os cabos 1 e 2;
h = altura do cabo para-raios em relação ao solo, expresso em metros;
D = diâmetro efetivo do cabo, expresso em metros;
d 12’ = distância entre o condutor 1 e a imagem do condutor 2, em metros;
d 12 = distância entre o condutor 1 e 2, também indicada em metros.
A propagação da corrente de descarga no cabo para-raios induz tensão nos cabos
condutores da linha através do acoplamento das capacitâncias próprias e mútuas entre os
cabos. Essas tensões induzidas são de mesma polaridade e n vezes a tensão dos cabos da
linha. Com efeito, a cadeia de isoladores fica sujeita à diferença de potencial entre a tensões
que surgem na torre, chamadas de tensões de topo U u , e as tensões induzidas nos condutores,
equivalente a nU u , sendo o fator n o coeficiente de acoplamento, cujos valores típicos situamse
entre 0,15 e 0,30 (ZANETTA JUNIOR, 2003).
Por fim, a maior probabilidade de ocorrência de descarga atmosférica é sobre as torres,
visto que elas tendem a atrair uma proporção maior de descargas devido, principalmente, à
altura. A incidência de raio na torre faz com que haja a propagação de ondas de tensão e
correntes nos cabos para-raios, nas torres adjacentes e nos sistemas de aterramento
(contrapesos), com amplitudes dependentes dos valores das impedâncias de surto em cada
ponto de descontinuidade. Um modelo normalmente utilizado para determinação da tensão no
topo da torre considera como fonte a corrente de descarga, como ilustrado na Figura 5.21.
Tomando-se por base o circuito da Figura mencionada, no instante inicial, antes que haja
reflexões das torres e da própria torre, a tensão no topo da torre pode ser determinada pela
expressão:
Z
t
.Zgw
U =
u
I.
(5.14)
2.Zt
+ Zgw