Modelagem Eletromagnética de Aterramentos Elétricos: Uso de Funções Base de Ordens Superiores para Representação das Distribuições de Correntes Elétricas em Eletrodos
Aterramento Elétrico, Descargas Atmosféricas, Método de Galerkin, Método dos Momentos.
Neste trabalho, investiga-se a aplicação do Método dos Momentos (MoM) no estudo do comportamento transitório de aterramentos elétricos, submetidos a excitações impulsivas, como as resultantes de descargas atmosféricas. São discutidas metodologias de modelagem eletromagnética de aterramentos que utilizam o MoM, como os modelos propostos por L. Grcev e outros pesquisadores ao longo da década de 1990, além dos métodos Partial Equivalent Element Circuit (PEEC) e o Hybrid Electromagnetic Model (HEM). Ressalta-se que, durante o desenvolvimento deste trabalho, houve um esforço em explicar o HEM como uma simplificação do PEEC. Esses métodos diferem principalmente nas metodologias de discretização (ou segmentação) e na utilização da aproximação thin-wire no HEM, enquanto o PEEC é mais genérico. Os resultados indicam que o uso de funções do tipo piecewise linear reduz a eficiência computacional, mas proporciona maior exatidão, especialmente em discretizações mais grosseiras, quando comparado aos resultados obtidos com funções piecewise constant sob as mesmas condições de discretização. Para compensar o maior tempo computacional exigido pelas funções piecewise linear, propõe-se o uso de regras de simetria geométrica no cálculo das matrizes de impedância.