Sistemas para dedição de correntes de descargas atmosféricas: desenvolvimentos e resultados preliminares

• Main Author: André Matias Nunes Teixeira
• Other Authors: Silverio Visacro Filho
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2010
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8F9HSC

=== The return current is the main source of the lightning effects and of electromagnetic disturbance caused by such event. In the past, this was the main reason to justify the investigation of this current and related parameters. Recently, the possibility to infer information about the formation of the final stage of lightning discharges from the current measured at the channel bottom close to the ground has been explored. Most of the available information about lightning current is derived from measurements performed in temperate regions of Europe and North America. It has been verified that the parameters of such currents present important differences in relation to those obtained from currents measured in tropical areas, including in Brazil. This work is part of a research intended to contribute to the characterization of lightning, mainly in Brazil. The focus of this work is different from the traditional approaches that are dedicated to the evaluation of the impulsive phase of lightning current, the return current, considered the main source of lightning damages. This dissertation developed a more fundamental and general approach related to the investigation of the whole lightning current, comprising those components, such as the continuing current and the phase preceding the return current, that are poorly known. In order to perform such investigation, two measuring systems were developed, the first one being installed at the Morro do Cachimbo Station (MCS). The other one was installed in a two-span experimental transmission line placed at the top of a hill nearby MCS. Several flashes were measured since the installation of these systems and relevant, high-quality and original results were obtained. According to the literature, the phase preceding the return current of natural lightning, consisting in a set of well defined current pulses developed in response to the leader approaching the ground, was measured for the first time. This phase was measured in the base of the MCS tower. The behavior of this phase of lightning current is discussed in details in this work. === A grande maioria de dados disponíveis sobre as correntes de descargas é proveniente de regiões temperadas da Europa e dos Estados Unidos. Trabalhos anteriores mostraram diferenças significativas entre estatísticas obtidas destes dados e aquelas correspondentes aos dados obtidos em regiões tropicais, incluindo o Brasil. O trabalho desta dissertação está inserido num projeto de investigação que tem por objetivo contribuir para a caracterização do fenômeno, especialmente no Brasil. O foco desse trabalho é também diferente dos tradicionais, dedicados apenas à fase impulsiva da corrente de descarga, designada corrente de retorno, por ser esta fase aquela considerada responsável pela maior parte dos danos causados pela descarga. Esse trabalho teve como objetivo principal investigar de forma integral a corrente de descarga, incluindo fases complementares desta corrente sobre as quais o conhecimento é bem mais escasso, tais quais a componente contínua da corrente e a fase que precede o estabelecimento da corrente de retorno. Para possibilitar essa investigação, dois sistemas de medição foram desenvolvidos, no contexto da presente dissertação. O primeiro foi instalado na Estação de Pesquisa de Raios do Morro do Cachimbo (MCS). O segundo foi instalado num trecho de linha de transmissão experimental em tamanho real, construído numa colina próxima ao Complexo de Pesquisa MCS. Durante o tempo de execução do trabalho diversas descargas atmosféricas foram medidas e alguns resultados relevantes e de excelente qualidade foram obtidos. Particularmente, pelo conhecimento que se tem da literatura no tema, logrou-se registrar, pela primeira vez e em detalhes, a fase da corrente de descargas naturais que antecede a corrente de retorno. Esta fase inclui os pulsos de corrente medidos na base da torre gerados em resposta aos passos consecutivos do canal precursor de descargas em formação que se aproxima do solo. O comportamento dessa fase da corrente é descrito em detalhes nessa dissertação.