Física — Eletromagnetismo Múltipla Escolha

A respeito dos tipos de sobretensões, analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta.

A respeito dos tipos de sobretensões, analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta.

  1. Um defeito monopolar pode provocar uma elevação da tensão nominal de forma oscilatória e de longa duração (>100 ms), típica de uma sobretensão transitória.
  2. Uma sobretensão atmosférica costuma ser de curta duração e afeta mais o sistema de média tensão do que um sistema em alta tensão.
  3. Uma sobretensão temporária tem valores geralmente maiores que 3 pu e podem durar de milésimos de segundos até minutos e horas.
  4. A energização de linhas transmissão, bancos de capacitores e transformadores, são alguns dos motivos para a ocorrência de sobretensão de temporária.
  5. Pesquisas realizadas no Monte San Salvatore em Suíça, indicam que em 97% das ocorrências, os raios possuem corrente superior a 10 kA.

Resolução completa

Explicação passo a passo

B
Alternativa B

Alternativa B

Análise Detalhada

Para resolver esta questão, é necessário dominar a classificação das sobretensões em sistemas elétricos de potência, dividindo-as principalmente em Sobretensões Transitórias e Sobretensões Temporárias.

1. Conceitos Fundamentais

  • Sobretensão Transitória: Duração muito curta (microssegundos a poucos milissegundos). Geralmente causada por raios (atmosféricos) ou chaveamento (manobras). Possuem alta frequência e amplitude.
  • Sobretensão Temporária (TOV): Duração mais longa (de ciclos da rede até minutos ou horas). Causada por falhas (como defeitos à terra), ressonância ou perda de carga. A frequência é a da rede (fundamental).

2. Avaliação das Alternativas

  • Alternativa A (Incorreta): Um defeito monopolar (fase-a-terra) em sistemas não aterrados ou aterrados por impedância provoca a elevação da tensão nas fases sadias. Como essa situação persiste enquanto o defeito não for removido, trata-se de uma Sobretensão Temporária, não transitória. Além disso, a duração >100 ms caracteriza eventos temporários, não transientes rápidos.
  • Alternativa B (Correta): As sobretensões atmosféricas (causadas por raios) são, por natureza, transitórias de curta duração. Elas afetam estatisticamente mais as redes de Baixa e Média Tensão (distribuição) do que as de Alta Tensão (transmissão). Isso ocorre porque as redes de distribuição possuem trechos aéreos longos e expostos, onde a proteção completa contra raios é economicamente inviável, ao contrário das linhas de transmissão que possuem condutores de guarda e torres com melhor isolamento.
  • Alternativa C (Incorreta): Embora a duração esteja correta (milésimos de segundos até horas), os valores de uma sobretensão temporária geralmente variam entre 1.1 pu e 1.5 pu (podendo chegar a 2.0 pu em casos extremos de ressonância). Valores "geralmente maiores que 3 pu" são excessivos e não representam a característica padrão dessas sobretensões.
  • Alternativa D (Incorreta): A energização de linhas, bancos de capacitores e transformadores são causas clássicas de Sobretensões de Manobra (Chaveamento), que são classificadas como Transitórias, e não Temporárias.
  • Alternativa E (Incorreta): Os dados estatísticos sobre raios (incluindo estudos no Monte San Salvatore) mostram que a grande maioria das descargas atmosféricas possui correntes inferiores a 10 kA (a média costuma ficar abaixo de 15-20 kA). Afirmar que 97% são superiores a 10 kA inverte a realidade estatística.

Conclusão

A única assertiva que descreve corretamente as características físicas e operacionais das sobretensões é a Alternativa B, pois alinha corretamente a natureza transitória (curta duração) dos raios com a sua maior incidência e impacto nas redes de distribuição (MT/BT) em comparação às redes de transmissão.

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