Estudo e metodologia para medição da resistência de aterramento considerando espaçamentos reduzidos e solos não homogêneos

Abstract

Este trabalho apresenta um modelo matemático aplicado junto a um modelo de otimização para resolver o problema da estimativa da resistência de aterramento em áreas de espaçamento reduzido e solos não homogêneos. Dentro do contexto de medições com espaçamentos reduzidos, a topologia do solo exerce um papel relevante na interpretação dos dados obtidos experimentalmente, pois conforme o solo é modelado, a resistência própria da malha e as resistências mútuas dos dispositivos de medição se modificam ao longo do espaço de busca. A função objetivo do modelo de otimização é a minimização do erro absoluto percentual médio entre os dados de medição experimental e os respectivos dados obtidos por meio do modelo matemático proposto. Neste trabalho, o modelo apresentado é aplicado a quatro diferentes malhas inseridas em diferentes composições de solo junto as suas medições experimentais. Os resultados numéricos obtidos evidenciam a relevância da consideração do modelo do solo não homogêneo dentro do problema de estimativa da resistência de aterramento em espaçamentos reduzidos.

This work presents a mathematical model applied with an optimization model to solve the earthing resistance estimation problem in reduced spacing areas and non-homogeneous soils. Within the context of measurements with reduced spacing, the topology of the soil plays a relevant role in the interpretation of the data obtained experimentally, because as the soil is modelled, the grid resistance and the mutual resistances of the measuring devices change throughout the search space. The objective function of the optimization model is the minimization of the mean percentage absolute error between the experimental measurement data and the respective data obtained through the proposed mathematical model. In this work, the model presented is applied to four different meshes inserted in different soil compositions together with their experimental measurements. The numerical results obtained show the relevance of considering the inhomogeneous soil model within the problem of estimating the earthing resistance in reduced spacing.