Análise de Sistemas Elétricos – Tema de Hoje: Ondas Viajantes

Durante surtos de impulso e de manobra, surgem ondas de corrente e tensão de alta frequência que possuem um tempo de subida menor do que o tempo de viagem da onda eletromagnética ao longo da linha, trafegando pela linha como ondas viajantes.

Desprezando-se os amortecimentos, estas ondas de tensão e corrente percorrem a linha sem alterar a sua forma. Entretanto, estará em outro local após decorrido um intervalo de tempo.

Variações rápidas de corrente (impulso ou manobra) geram sobretensões que carregam as capacitâncias próprias do sistema. A equação abaixo explica o fenômeno:

 Para interromper uma corrente em um tempo muito pequeno, o valor da tensão irá subir. As capacitâncias se carregam com uma energia EC=12Cv2, que irá procurar uma indutância para ficar trocando energia na forma de Ei=12Li2, tentando buscar o equilíbrio (EC=Ei).

Então Z_C é conhecida como impedância característica ou impedância de surto da linha.

Esta impedância não tem componente imaginário, é real e, portanto, comporta-se como uma resistência. Não varia com a frequência.

REFLEXÃO DE ONDAS

Quando uma onda viajante está trafegando em uma linha de impedância característica Z_A, e encontra uma outra linha ou equipamento com impedância característica Z_B, neste ponto de junção tem-se o que chamamos de Ponto de Descontinuidade. Neste ponto poderão ocorrer reflexões de onda e refrações (transmissão).

A figura seguinte ilustra o ponto de descontinuidade.