mapeamento de campo elétrico de torres de

VIII CONGRESSO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
PIBIC/CNPq/UFCG-2011
MAPEAMENTO DE CAMPO ELÉTRICO DE TORRES DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ALTA
TENSÃO UTILIZANDO O MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS
Rafael Mendonça Rocha Barros1, Edson Guedes da Costa2
RESUMO
Este trabalho teve como objetivo estudar o comportamento do campo elétrico e sua influência nas
proximidades de linhas de transmissão de alta tensão, dado que a presença de campos elétricos
intensos podem produzir interações com organismos vivos, através de tensões e correntes induzidas,
que tem sido objeto de análises e investigações diante da possibilidade de virem a produzir efeitos
adversos nos sistemas biológicos pela exposição de longo prazo. Foram simulados os níveis dos
campos elétricos originários de instalações de linhas de transmissão de energia elétrica na freqüência de
60 Hz, através da utilização do software Comsol Multiphysics®, que se baseia no Método dos Elementos
Finitos (MEF). Como resultado das simulações foi possível ponderar se os valores obtidos condisem com
os níveis de campo elétrico recomendados pelo art. 4º da Lei nº 11.934, de 5 de maio de 2009. A Lei
determina os limites à exposição humana a campos elétricos e magnéticos, também foi possível
determinar a tensão induzida num ser humano, a tensão de toque e a tensão de passo nas vizinhanças
da linha. Alguns valores foram confrontados com a experiência de uma medição de campo elétrico real e
mostraram que os resultados das simulações foram coerentes, podendo estas servir como auxílio no
processo de avaliação do campo elétrico de uma estrutura mais complexa, como uma subestação.
Palavras-chave: Mapeamento de Campo Elétrico, Linhas de Transmissão, Método dos Elementos
Finitos.
ELECTRIC FIELD MAPPING OF TOWERS TRANSMISSION LINE HIGH VOLTAGE USING THE
FINITE ELEMENTS METHOD
ABSTRACT
This work aimed to study the behavior of the electric field and its influence in the vicinity of transmission
lines of high voltage, since the presence of intense electric fields can produce interactions with living
organisms, by induced voltages and currents, which has been the subject analysis and investigations on
the possibility that they will produce adverse effects on biological systems by long-term exposure. Levels
of electric fields originating from installations of transmission lines of high voltage electricity at a frequency
of 60 Hz were simulated. The Comsol Multiphysics® software was used, which is based on the Finite
Element Method (FEM). As results of the simulations was possible attest to the values obtained are in
agreement with the levels of electric field recommended by the art. 4º of Law nº 11.934 of May 5, 2009,
which determines to limits on human exposure to electric and magnetic fields, it was also possible
determine the voltage induced in a human, the touch voltage and step voltage in the vicinity of the line.
Some values were confronted with the experience of an actual measurement of the electric field and
showed that the simulation results were consistent. Therefore, simulations can serve as an aid in the
evaluation process of the electric field of a more complex structure, as a substation.
Keywords: Electric Field Mapping, Transmission Lines, Finite Element Method.
1
Aluno do Curso de Engenharia Elétrica, Departamento de Engenharia Elétrica, UFCG, Campina Grande, PB, E-mail:
[email protected]
2
Engenharia Elétrica, Professor Doutor, Departamento de Engenharia Elétrica, UFCG, Campina Grande, PB, E-mail:
[email protected]