Orientador: Marcos Andre da Frota Mattos

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica

Resumo: Foi desenvolvido um simulador numérico-computacional de um sistema de proteção elétrica contra descargas atmosféricas em prédios. Este simulador permite prever a distribuição de corrente nos cabos guarda, obtendo também o Campo Eletromagnético no interior ou exterior da estrutura. Ambos,...

Resumo: Foi desenvolvido um simulador numérico-computacional de um sistema de proteção elétrica contra descargas atmosféricas em prédios. Este simulador permite prever a distribuição de corrente nos cabos guarda, obtendo também o Campo Eletromagnético no interior ou exterior da estrutura. Ambos, corrente e Campo. são determinados no domínio
do tempo. Com este sistema, a estrutura de proteção é considerada como uma interconexão de linhas de transmissão e sua definição em termos computacionais é bastante simplificada através da utilização de pontos em coordenadas cartesianas definindo o início e fim de cada linha. A distribuição de corrente através da estrutura foi obtida utilizando a Técnica
Numérica TLM (Transmission Line Modelling), a qual além de ser de fácil compreensão, exige pouco esforço computacional, dentre outras vantagens. o Campo Eletromagnético é determinado em um ponto qualquer do espaço (Campo próximo ou Campo distante) utilizando a Técnica de Diferenças Finitas no domínio do tempo (FD-TD), quando cada linha da estrutura é considerada como sendo uma antena linear e o solo perfeitamente condutor. Conhecendo-se o Campo Eletromagnético gerado. este sistema torna-se uma importante ferramenta para projetos de Engenharia de proteção, seja na busca de uma
melhor distribuição de equipamentos eletro-eletrônicos no interior de um prédio, a fim de evitar que os mesmos sejam expostos a Campos elevados, ou seja na escolha de uma melhor geometria da estrutura a fim de diminuir o efeito de uma descarga atmosférica

Abstract: A numerical simulator of the lightning protection system of structures has been developed. The simulator predicts the current distribution on the guard cables and the assotiated electromagnetic fields. The calculations are done in the time domain. In this work, the protective structure is...

Abstract: A numerical simulator of the lightning protection system of structures has been developed. The simulator predicts the current distribution on the guard cables and the assotiated electromagnetic fields. The calculations are done in the time domain. In this work, the protective structure is assumed to be composed of an interconnection of transmission lines. The computational definition of the structure is simplified through the use of cartesian coordinates defining the beginning and the end of each line. The current distribution along the structure has been obtained by using the numerical technique TLM (Transmission Line Modelling), which is one of easy comprehension and demands 10w computational efforts. The eletromagnetic field is determined at any point in space (near and far fields) using the Finite Diferences Technique in the time domain (FD- TD), where each line of the structure is considered as a linear antena and the ground is considered as an ideal conductor. Knowing the electromagnetic field generated, this approach becomes an important tool to be used in protection engineering projects in order to find the best distribution of electric and electronic equipments inside the building, avoiding the exposition to high fields, or to choose the best design of the structure, so reducing the efect of lightning. The results obtained with the simulator are in agreement with measurements and with analitical solutions