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Submitted by CLAUDINER MENDES DE SEIXAS null (claudiner2010@gmail.com) on 2017-10-21T02:06:24Z No. of bitstreams: 1 Tese_Claudiner_seixas_ac_dr_ilha.pdf: 3441885 bytes, checksum: 9e1f3e2ff82a0a8220457c535d4cea55 (MD5) Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-10-26T14:27:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 seixas_cm_dr_ilha.pdf: 3441885 bytes, checksum: 9e1f3e2ff82a0a8220457c535d4cea55 (MD5) Made available in DSpace on 2017-10-26T14:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 seixas_cm_dr_ilha.pdf: 3441885 bytes, checksum: 9e1f3e2ff82a0a8220457c535d4cea55 (MD5) Previous issue date: 2017-08-25 Este trabalho apresenta uma proposta de representação de sistemas de aterramento elétrico diretamente no domínio do tempo, tendo como vantagem os benefícios da modelagem realizada no domínio da frequência, com os resultados fornecidos diretamente no domínio do tempo, sem passar por transformadas inversas (Laplace ou Fourier). Os modelos no domínio do tempo são facilmente inseridos nos softwares convencionais de análise transitória, onde as tensões e correntes são melhor compreendidas. A maior contribuição deste trabalho está no desenvolvimento de uma técnica capaz de representar o aterramento com elementos discretos e positivos de circuitos (resistores-R, capacitores-C e indutores-L). Assim, o circuito equivalente representativo do aterramento será sempre um circuito possível de ser implementado fisicamente. Nesta proposta o aterramento é inicialmente modelado no domínio da frequência, sua impedância harmônica é obtida e representada por meio de elementos discretos de circuitos (RLC) associados em série e/ou paralelo. Aterramentos constituídos por um eletrodo horizontal ou uma haste vertical foram representados por meio de aproximação usando o método dos mínimos quadrados (vector fitting), que permite obter a função racional equivalente à admitância do aterramento, a partir da qual são extraídos os ramos de circuitos e consequentemente o circuito equivalente. Apesar de ser possível representar uma infinidade de aterramentos, dependendo do comprimento e diâmetro do eletrodo/haste combinado com determinadas resistividade e permissividade elétricas do solo, esse método pode não garantir que todos os elementos RLC sejam positivos. Por isso foi desenvolvido uma nova técnica e testada em aplicações com configurações de aterramento mais complexas (malhas). Essa técnica fornece resultados precisos e garante que todos os elementos RLC serão positivos. Sua validação foi realizada comparando os resultados propostos com os resultados obtidos pelo modelo de linha de transmissão (no caso de eletrodo/haste) e pelo modelo eletromagnético híbrido HEM (no caso das malhas). Essa técnica permite o uso de qualquer modelo capaz de fornecer a impedância harmônica, podendo ser aplicada a configurações genéricas de aterramento, o que a torna muito versátil e atrativa. This work presents a proposal to represent of electrical grounding systems directly in time domain, taking into account the benefits in frequency domain modelling, without employing inverse Laplace or Fourier transforms. The time domain models are easily inserted in conventional electromagnetic transient software, where voltages and currents are better understood. The main contribution of this work is the development of a technique that can represent grounding by discrete and positive circuits elements (R-resistors, C-capacitors and L-inductors). The representation of the grounding is an electric circuit, possible to be implemented physically. Grounding systems is initially modelled in the frequency domain, where its harmonic impedance is obtained and then represented by elements of circuit (RLC) made in series and/or parallel association. Grounding systems constituted by a horizontal electrode or a vertical rod were represented by means of an approximation using the method of the least squares (vector fitting). It reproduces the rational function equivalent to the admittance of the grounding, which branches of circuits are extracted, forming an equivalent circuit. Although it is possible to represent an infinity of groundings, depending on the length and diameter of the electrode / rod combined with certain electrical resistivity and permittivity of the soil, this technique may not guarantee that all RLC elements are positive. However, a new technique was developed and tested in more complex grounding systems (grids). This technique provides accurate results and ensures that all RLC elements will be positive. Its validation was performed comparing the proposed results with the results obtained by the TLM (Transmission Line Model) employed for the horizontal electrodes and vertical rods and by the HEM (Hybrid Electromagnetic Model) employed for grounding grids. This technique allows the use of any model capable of providing harmonic impedance, and can be applied to generic ground configurations, making it very attractive to electromagnetics transient analyses.

O monitoramento do fenômeno das descargas atmosféricas tem sido fundamental para prevenção de incidentes na infraestrutura das empresas que atuam em grandes áreas, como as de energia, telecomunicações e informática. Além disso, fornece dados para o planejamento de sistemas de proteção contra descargas elétricas, evitando assim maiores danos à vida na Terra, e mais recentemente fornecendo informações para sistemas de alertas meteorológicos como os de previsão de tempestades em curto prazo. Portanto, não se trata mais de questão de opção, mas sim de necessidade a instalação e manutenção de sistemas que façam a supervisão destes eventos em escala local, regional e até nacional. Dentre os tipos possíveis, os Sistemas de Detecção Indireta de Descargas Atmosféricas são os que proveem informações mais precisas nas escalas citadas, devido trabalharem com a percepção do impulso eletromagnético gerado pela descarga. Este sinal tem a propriedade de se propagar a médias e longas distâncias em determinadas faixas de frequência, mantendo boa a qualidade da informação do fenômeno que o originou. Porém, a característica fenomenológica dos raios é intrínseca à área monitorada, tornando fundamental o entendimento dessas especificidades para melhor proveito dos sistemas citados. Este trabalho apresenta uma ferramenta computacional para simular a influência das características locais na propagação de ondas eletromagnéticas originadas por descargas atmosféricas nuvem-solo. A metodologia foi utilizada para simular a propagação dessas ondas através do programa MATLAB®, usando como modelo de corrente de retorno no canal de descarga o modelo do tipo de engenharia Linha de Transmissão (TL) para representar o fenômeno elétrico gerado pelo raio. The monitoring of the phenomenon of atmospheric discharges has been fundamental to prevent incidents in the infrastructure of companies that operate in large areas, such as energy, telecommunications and information technology. In addition, it provides data for the planning of lightning protection systems, thus avoiding further damage to life on Earth, and more recently providing information for weather warning systems such as short-term storm forecasting. Therefore, it is no longer a matter of choice, but rather the need to install and maintain systems that supervise these events on a local, regional and even national scale. Among the possible types, the Lightning Location Systems are the ones that provide more accurate information in the mentioned scales, because they work with the perception of the electromagnetic impulse generated by the lightning. This signal has the property of propagating at medium and long distances in certain frequency bands, maintaining good the information quality of the phenomenon that originated it. However, the phenomenological characteristic of the lightning is intrinsic to the monitored area, making fundamental the understanding of these specificities to better benefit the mentioned systems. This work presents a computational tool to simulate the influence of local characteristics on the propagation of electromagnetic waves caused by cloud-to-ground lightning. The methodology was used to simulate the propagation of these waves through the MATLAB® program, using as model of return current in the discharge channel the model of engineering type the Transmission Line (TL) to represent the electric phenomenon generated by thelightning.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Este trabalho tem como objetivo apresentar os efeitos de descargas atmosféricas nos índices de desempenho na subestação de Vila do Conde (SE VDC) e de Marabá (SE MB), onde estão situadas na região norte, no estado do Pará, integrando o Sistema Norte - Nordeste de Transmissão da ELETRONORTE, estando interligadas às Usinas Hidrelétrica de Tucuruí (UHE Tucuruí). Foram estudadas, estabelecendo as relações entre as informações meteorológicas cedidas pelo SIPAM e dados fornecidos pelo centro de operações da Eletronorte no período de 2005 a 2013 de forma a determinar os efeitos nocivos das descargas atmosféricas, as quais são responsáveis pela intensificação de interrupções no fornecimento de energia elétrica. A análise por restrita à área de atuação da Eletronorte SE VDC e SE MB. O estudo desenvolvido evidência os desligamentos por descargas atmosféricas na linha de transmissão VDC/CASTANHAL de 230 KV e no disjuntor de 500 KV VCDJ7-08 e linha de transmissão MB/Imperatriz de 500 KV. Os resultados demonstram que a incidência de um raio pode causar surtos diretos e indiretos em linhas de transmissão e subestações de alta potência. Neste contexto justifica o estudo de formas eficientes de prevenção, sendo uma das finalidades deste trabalho. This paper aims to present the effects of lightning in the performance indices in Vila do Conde substation (SE VDC) and Maraba (SE MB), which are situated in the north, in the state of Pará, integrating the North System - Eletronorte Transmission northeast, being connected to the Tucuruí Hydroelectric Power Plants (HPP Tucuruí). They were studied, establishing relations between the weather information provided by the SIPAM and data provided by central Eletronorte's operations in the period 2005-2013 in order to determine the harmful effects of lightning, which are responsible for the intensification of supply interruptions electricity. The analysis restricted to the area of operation of Eletronorte SE and SE VDC MB. The study developed evidence disconnections by lightning on transmission line VDC / CASTANHAL 230 KV and 500 KV breaker VCDJ7-08 and transmission line MB / Empress of 500 KV. The results demonstrate that a lightning strike may cause direct and indirect surges in transmission lines and high power substations. In this context it justifies the study of efficient forms of prevention, one of the purposes of this work.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Ao longo dos anos, os relâmpagos constituíram o ponto central das pesquisas de diversas comunidades científicas e tecnológicas em todo mundo, sem dúvida pela sua natureza agressiva e devastadora, mas principalmente pelos prejuízos causados no setor elétrico, logo é necessário esclarecer, o que é e para que serve um Sistema de Localização de Tempestades (SLT). Este trabalho propõe demonstrar o funcionamento de um algoritmo utilizado em SLT que serve para localizar, em termos geográficos, descargas atmosféricas, utilizando os tempos de chegada dos sinais eletromagnéticos nos elementos sensores. Para elaboração deste trabalho foi utilizado o formato de dados gerados por sensores LPATS IV pertencentes a (REDE DO SIPAM) e estes dados foram gerados de forma artificial para utilização no algoritmo. Esta localização será baseada em uma sequência finitas de regras que utilizará como ferramenta, a interseção de futuras hipérboles, resultantes da diferença dos tempos de chegada em cada sensor. O algoritmo é capaz de identificar o local de incidência da descarga atmosférica utilizando um simples sistema de três sensores. Cada par de sensores define duas hipérboles, em virtude de sua parte positiva e negativa formando duas interseções. Para análise do resultado é considerado o ponto de cruzamento mais próximo ao sensor que identificou a perturbação com menor tempo. Um estudo sobre a eletricidade atmosférica, tipos de raios, emissão de ondas eletromagnéticas durante tempestades, tipos de sensores eletromagnéticos e redes de detecção de raios deram subsídio para o projeto do algoritmo desenvolvido. Over the years, lightning were the central point of researches in various scientific communities around the world, no doubt for its aggressive and devastating nature, but mostly for damage caused in the electricity sector, so it is necessary to clarify what is and what it is for a Lightning Location System (LLS). This work proposes to demonstrate the operation of the algorithm utilized in LLS that is used to locate in geographical terms, lightning, using the arrival times of electromagnetic signals in the sensors. In order to prepare this paper it was used the data format generated by LPATS IV sensors belonging to Amazon Protection System (SIPAM). These data were generated in an artificial way for use in the algorithm tests. The lightning location will be based on a finite sequence rules that use the intersection of hyperbolas, resulting from the difference of arrival times at each sensor. The algorithm is able to identify the lightning location incidence using a system with three sensors. Each pair of sensors defines two hyperbole forming a total of six, because each hyperbole has a bright side and a negative side, so there will be two intersections of three hyperboles. For analysis of the results is considered the nearest crossing point to the sensor that identified the electromagnetic disturbance faster. Studies about atmospheric electricity, lightning types, electromagnetic radiation during storms, types of electromagnetic sensors and lightning detection networks have given the knowledge to develop the algorithm.

Esta dissertação tem como objetivo entender e propor estratégias para a melhoria do desempenho de redes do tipo Monofilar com Retorno pela Terra (MRT) frente a descargas atmosféricas. Para tanto, dedicou-se, primeiramente, a estudar as modelagens, as conceituações necessárias a fim de entender o comportamento que rege as correntes de descargas atmosféricas. Logo, partindo deste ponto, este trabalho se propôs a verificar quais os pontos mais frágeis da rede de distribuição e a implementar sistemas de proteção com novas estratégias, inclusive a utilização do cabo guarda não utilizado nesse tipo de instalação, e posteriormente, avaliar o funcionamento dessas estratégias de proteção por meio de simulações de seus comportamentos ao longo do tempo e a resposta em frequência de um conjunto de vários equipamentos que são partes integrantes da rede MRT. Dois aspectos foram concentrados nesta avaliação: a análise das relações entre estas curvas das grandezas elétricas, confrontando a análise com toda teoria estudada; e a observação do desempenho dinâmico obtido para cada estratégia. Foram feitas comparações entre as diversas possibilidades de solução para entender a necessidade da utilização de Para-raios, cabo guarda e sistemas de aterramento nos sistemas de proteção contra descargas atmosféricas. This thesis aims to understand and to propose strategies to improve the performance of monofilar type networks with the Single Wire Earth Return (SWER) against lightning. To this end, It was dedicated, first, to study the modeling, the necessary concepts to understand the behavior that governs the currents of lightning. Thus, starting from this point, this study proposed to check what the weakest points of the distribution network and implement protection systems with new strategies, including the use of guard cable not used in this type of installation, and subsequently to assess the functioning these protection strategies through simulations of their behavior over time and the response in frequency of a set of multiple devices that are parts of the SWER network. Two aspects were concentrated in this assessment: the analysis of the relations between these curves of the electrical greatness, confronting the analysis in all studied theory; and the observation of the dynamic performance obtained for each strategy. Comparisons were made among the various possibilities of solution to understand the necessity of using lightning rod, guard cable and grounding systems in protection systems against lightning.

Atualmente existe uma grande dificuldade em manter a atenção dos alunos durante uma aula de Física. O celular e as redes sociais têm exercido forte influência no ritmo dos alunos de maneira geral, e não apenas nos adolescentes. Este trabalho buscou mostrar que o uso de vídeos obtidos da internet pode contribuir no processo de ensino e de aprendizagem de conceitos de Física. Os vídeos foram aplicados em duas turmas dos cursos Técnicos Integrados ao Ensino Médio em Agropecuária e Alimentos do IFC Catarinense – Campus Concórdia. Eles mostraram os problemas causados pelas tempestades no Brasil e, também, as formas de proteção e o que é mito ou verdade no que diz respeito às descargas atmosféricas. A atividade realizada com os vídeos se baseou na aplicação de questões discursivas. As mesmas questões foram entregues antes e depois das exposições dos vídeos. Ao longo da sessão audiovisual, os alunos eram submetidos a discussões sobre os temas relacionados aos conteúdos, principalmente da eletrostática. Um aluno bolsista do PIBID/Física, proveniente do curso de Física-Licenciatura do próprio Campus em que o trabalho foi realizado, acompanhou as turmas durante a exposição dos vídeos. Dentre alguns resultados, a atividade se mostrou proveitosa, pois verificamos que o uso de vídeos pode fazer com que os alunos se concentrem mais durante a aula.

Esta tese apresenta uma técnica usada na medição da impedância e da resistência de aterramento,onde o circuito de corrente constituído por um cabo simples, normalmente bastante longo, ésubstituído por uma Linha Infinita Artificial (LIA). Devido às características construtivas, esteelemento se assemelha a uma linha de transmissão de perdas desprezíveis e de baixa velocidade depropagação. A principal vantagem em se usar esse elemento, reside no fato do seu comprimento serpequeno se comparado ao dos circuitos convencionais que usam o cabo simples. A sua efetividade foiverificada por meio de medições feitas em aterramentos em condições reais de campo. Além disso, aimpedância de aterramento também é determinada com técnicas não convencionais, sendo uma emque o eletrodo do circuito de tensão não está posicionado em um local onde não há elevação depotencial no solo e outra onde o circuito de corrente não é aterrado na sua extremidade distante(linha aberta). No primeiro caso, a técnica torna possível determinar a impedância com um circuitode tensão de comprimento menor do que o convencional. Já no segundo caso, não aterrar aextremidade distante do circuito de corrente é particularmente interessante quando no local demedição não há a disponibilidade da terra, como em áreas urbanas. Neste trabalho são apresentados,também, os resultados de medições feitas em campo para determinar a resistência de aterramento apartir do mesmo arranjo usado na medição da impedância. Uma comparação de resultados foi feitacom os valores obtidos com um terrômetro, ficando clara a boa concordância de resultados e a efetividade da técnica This PhD thesis presents a technique used in grounding impedance and resistance measurementswhere the current circuit consisting of a typically long single wire is replaced by an Artificial InfiniteLine. Due to the constructive characteristics, this element is similar to transmission line withnegligible losses and low speed propagation. The mainattractiveness of this element is that itslength is small compared with those circuits that use single wire. The effectiveness of this elementwas verified by measurements under real field conditions. Furthermore, grounding impedance is alsodetermined with unconventional techniques, one in which the electrode of the voltage circuit is notpositioned in a place where there is no potential rise on the ground and in the another one thecurrent circuit is not grounded at far end (open line). In the first one, the technique makes it possibleto determine de impedance with a voltage circuit shorter than conventional circuit. In the secondone, do not ground the far end of the current circuit is particularly interesting when earth inmeasurement site is not available. The results of measurements performed in the field to determinethe grounding resistances with the same arrangement used to determine the impedance are alsoshown. A comparison of results was made with values obtained with a resistance tester becomingclear a good agreement of results and the effectiveness of the technique.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Este trabalho propõe o projeto de um protótipo de um sensor de descargas atmosféricas, que irá; contabilizar o número de descargas detectadas, calcular a densidade de raios para a área de atuação do sensor e estimar o pico da variação do campo elétrico para o instante de ocorrência da descarga. Um estudo sobre a eletricidade atmosférica, tipos de raios, emissão de ondas eletromagnéticas durante tempestades, tipos de sensores eletromagnéticos e redes de detecção de raios deram subsídio para o projeto do protótipo desenvolvido. O protótipo é constituído por duas antenas, uma antena Loop e uma antena Flat plate, e por circuitos eletrônicos, os quais são implementados em sua maioria no dispositivo PSoC (Programmable System-on-Chip), que trabalha com sinais analógicos e digitais e ainda conta com uma CPU para realizar o processamento destes sinais. A validação dos dados obtidos e a estimativa da área de abrangência do sensor, foram baseados em dados da rede STARNET (Sferics Timing And Ranging NETwork). O protótipo foi idealizado para ser de baixo custo, ter uma interface simples e poder ser instalado na região amazônica. This work proposes the design of a prototype for detect lightning, which will, count the number of lightning detected, calculate the density of lightning to the area of operation of the sensor and to estimate the peak of the variation of the electric field for the instant occurrence of discharge. A study of atmospheric electricity, types of lightning, emission of electromagnetic waves during the occurrence of the lightning , types of electromagnetic sensors and lightning detection networks gave subsidy to the design of the prototype . The prototype consists of two antennas, one loop antenna and a flat plate antenna , and electronic circuits , these electronic circuits are implemented mostly in PSoC device ( Programmable System -on - Chip ) , which is a relatively new technology that works with analog and digital signals and also has a CPU to perform the processing of these signals . The validation of the data obtained and estimated coverage area of the sensor, were based on data from STARNET network (sferics Timing And Ranging NETwork). The prototype was designed to be low cost, have a simple and straightforward interface and can be installed in the Amazon region.

As descargas atmosféricas representam um dos maiores fatores de riscos para o setor elétrico, especialmente na Amazônia, uma região do mundo identificada com altas densidades de ocorrências e picos de corrente de raios. Nesse contexto, a rede STARNET (Sferics Timing And Ranging NETwork), único sistema de detecção de descargas elétricas atmosféricas, terrestre, gratuito, e contínuo, cobrindo toda a região Amazônica, foi escolhido para a geração de padrões de descargas atmosféricas necessários a otimização dos sistemas de proteção das linhas de transmissão por meio de sistema de monitoramento de descargas atmosféricas. Contudo, o funcionamento intermitente, observado nos diagramas operacionais das várias estações da rede STARNET, afeta o desempenho global do sistema, em especial a eficiência de detecção. Por isso, foi desenvolvido um modelo de uniformização dos dados de descargas atmosféricas em função da configuração da rede (número e localização dos sensores em operação), no objetivo final de editar mapas de índice ceráunico e densidades de raios confiáveis. Existem regiões da Amazônia que sempre apresentam anomalias positivas de densidade de raios como as regiões de Belém e Manaus, bem como o estado do Tocantins que afeitam as linhas de transmissão. Depois, a incidência de raios nas linhas de transmissão na Amazônia foi estimada a partir da distribuição de pico de correntes registrada pela RDR-SIPAM e da densidade de raios corrigida da rede STARNET. A avaliação do desempenho da rede STARNET tendo como referencia à rede de detecção de raios do Sistema de Proteção da Amazônia (RDR-SIPAM) mostrou também uma forte dependência da eficiência de detecção da rede STARNET em função do pico de corrente das descargas atmosféricas. Lightning is one of the greater risk factors for the Electricity Sector, especially in the Amazon, a region of the world identified with high lightning densities and peak currents. In this context, the Sferics Timing And Ranging NETwork (STARNET), which is presently the only free and continuous lightning detection system covering the whole Amazon Region was chosen to generate lightning parameter products required for the optimization of protection for transmission lines systems through continuous lightning monitoring. However, the intermittent activity observed in the Operating Diagrams of the various STARNET stations, impacted the system performances in special its detection efficiency. As a consequence, a model of standardization of lightning data was developed as a function of the network configuration (number and location of sensors in operation), with the final objective of editing reliable keraunic parameter as well as lightning densities maps. We found that there are Amazon regions which always have positive lightning density anomalies like the regions of Belém and Manaus, and the state of Tocantins. Next, the lightning incidence on transmission lines in amazon region was estimate from the peak current distribution of the Lightning Detection Network of the Amazon Protection System (SIPAM-LDN) and the standardized stroke density from the STARNET network. A comparative performance evaluation of STARNET with reference to the SIPAM-LDN also showed a strong dependence of the lightning detection efficiency of STARNET network on the peak current of lightning events.

Neste trabalho é analisado o comportamento da densidade de corrente em cabos OPGW quando submetidos a descargas atmosféricas. Para esta análise, foram aplicados dois modelos de corrente, uma vez que a descarga atmosférica tem duas componentes principais que causam mais danos aos cabos em geral: a componente impulsiva e a componente contínua. O método numérico utilizado para as simulações computacionais é o método ADI-FDTD (Diferenças Finitas no Domínio do Tempo de Direções Alternadas Implícitas), o qual é truncado pela técnica CPML (Convolutional Perfectly Matched Layers). Com base no comportamento da corrente no cabo, é feita uma avaliação para determinar qual das duas componentes de descarga atmosférica pode causar mais danos aos cabos OPGW. In this work it is analyzed the behavior of the electrical current density in OPGW cables when they are subjected to lightning. For this analysis, two models of current were applied, since lightning has two main components that usually cause more damages in the cable: the impulsive component and the direct-current component. The numerical method used for computer simulations is the method ADI-FDTD (Finite Difference Time Domain of Alternating Directions Implicit), which is truncated by CPML technique (Convolutional Perfectly Matched Layers). Based on the behavior of current in the cable, it is done an evaluation to determine which lightning component can cause more damages to the OPGW cable.

A instalação de para-raios de ZnO ao longo das linhas de transmissão tem sido uma solução para melhorar o seu desempenho frente a descargas atmosféricas. Nas linhas na faixa de tensão de operação abaixo de 230 kV, esta técnica tem se mostrado bastante eficiente. Entretanto, existem poucos trabalhos conclusivos a respeito da capacidade de absorção de energia dos para-raios instalados. Sendo a descarga atmosférica um fenômeno estatístico, os para-raios de linha são submetidos a diferentes tipos de descargas e, consequentemente, a diferentes montantes de energia que podem estressá-los em demasia. Este trabalho tem por objetivo avaliar a influência que os parâmetros da descarga atmosférica e a modelagem da linha de transmissão têm no cálculo da absorção de energia dos para-raios, e também avaliar, de forma estatística, a energia absorvida pelos para-raios quando da incidência de descargas sobre uma linha de transmissão de 138 kV. Foram consideradas as condições de instalação de para-raios isoladamente na estrutura atingida ou ao longo de todo o sistema. Adicionalmente, avaliou-se a influência da impedância de aterramento da torre atingida, no montante de energia a que os para-raios são submetidos e a sobretensão gerada nas torres das linhas não protegidas por para-raios. Os resultados mostram a importância de se modelar corretamente os componentes de uma linha de transmissão nos programas de cálculos de transitórios eletromagnéticos, considerando torres adjacentes no sistema a ser simulado a fim de se evitar resultados imprecisos. Além disso, o estudo mostra que para-raios Classe 2 instalados nas linhas de transmissão de 138 kV são submetidos a níveis bem inferiores à sua capacidade de energia, sugerindo assim a possibilidade do uso de para-raios Classe 1 nestas linhas, o que levaria a um custo bastante reduzido no projeto de proteção. Zinc Oxide (ZnO) line arresters are usually installed along overhead transmission lines to improve their lightning performance, particularly in areas with very high soil resistivity and intense lightning activity. For lines rated below 230 kV, this technique has proven to be very effective. However, there are few conclusive studies on the energy absorption capability of the ZnO arresters. Due to the probabilistic nature of lightning parameters, the arresters are subjected to different amounts of energy which may excessively stress them. The present study initially investigates the influence of lightning current parameters and the transmission line modeling on the evaluation of the energy absorption capability of the arresters. The energy absorbed by the surge arresters when lightning strokes a 138 kV transmission line is calculated. A statistical analysis of the energy levels is performed using an interactive routine developed using ATP and MATLAB. Two different scenarios are considered: arresters installed in all phases of the tower stricken by lightning, and arresters installed in all phases of every line tower. The results show the importance of using a correct model to study the ZnO surge arresters energy capability. Furthermore, the study shows that Class 2 arresters, generally installed along 138 kV transmission lines, are subjected to energy levels well below their capacity, suggesting that there is a possibility of using Class 1 arresters instead, which would lead to a reduced cost of the line protection project.

Aiming to analyze the monitoring of the atmospheric discharges incidence, the concession area of Companhia Força e Luz do Oeste (CFLO) – Western Power and Light Company, located in the district of Guarapuava, state of Paraná, was chosen for a study developed in 2003, from January to December. After the air masses dynamics description, it was possible to identify the occurrence of atmospheric discharges and to compare them to the energy interruptions. To that end, atmospheric discharges density maps were created within the CFLO concession area for a later analysis of their influence in the electric energy supply. The monitoring of the atmospheric discharges and the comparison between this phenomenon and the occurrence of interruptions in the electric energy supply enabled this study. Results showed that such events are directly related, and that the rural area of the region under study underwent a major interference. Objetivando uma análise do monitoramento da incidência de descargas atmosféricas, a região de concessão da Companhia Força e Luz do Oeste (CFLO), localizada no município de Guarapuava, Estado do Paraná, foi selecionada para um estudo realizado no período de janeiro a dezembro de 2003. Após a descrição da dinâmica da entrada de massas de ar, foi possível identificar a ocorrência de descargas atmosféricas e compará-las com as interrupções de energia. Para tanto, foram criados mapas de densidade de descargas atmosféricas dentro da área de concessão da CFLO para posterior análise de sua influência no fornecimento de energia elétrica. O monitoramento das descargas atmosféricas e a comparação da incidência desse fenômeno com a ocorrência de interrupções no fornecimento de energia elétrica possibilitaram concluir que tais eventos estão diretamente relacionados, e que a área rural da região em estudo sofre uma interferência maior.