A ruptura de um condutor da rede primária com consequente queda e toque ao solo são uma das causas de Falta de Alta Impedância (FAI) em Sistema de Distribuição (SD). Esse tipo de falta gera arcos elétricos e pode trazer risco à vida e ao patrimônio. A detecção deste defeito se faz, portanto, necessária. A literatura não apresenta uma solução definitiva para este problema e os métodos existentes não são testados em condições suficientes para comprovar sua eficácia. Ainda, quando não baseados em sinais reais, os estudos utilizam, por vezes, modelos determinísticos ou que não representam por completo as características geradas pelas FAIs. Por este motivo, este trabalho propõe um método de detecção para este tipo de falta, o qual busca por características do evento já conceituadas na literatura, com o propósito de analisar o sinal da corrente de falta, observando sua progressão temporal desde o rompimento do condutor até a formação dos arcos elétricos e como se comportam. Do sinal de falta, em síntese, foram observadas características como: buildup, variação de assimetria e relação dos componentes harmônicos e inter-harmônicos. Para as simulações de FAIs são utilizados, além de sinais reais, um modelo de faltas de alta impedância, modificado da dissertação do autor desta tese, que visa representar, com elevado detalhamento, a natureza do evento, além de ser capaz de reproduzir as características estudadas simultaneamente ou isoladamente. O método implementado foi testado frente a diversos eventos, tais como: chaveamentos, energizações, cargas não lineares e com potência e perfil harmônico variáveis ao longo do tempo. Ainda, os testes incluíram modificação no carregamento do sistema e presença de Geração Distribuída (GD). O método se mostrou capaz de detectar 100% de FAIs em que houvesse carga à jusante do ponto de ruptura do condutor. Nenhum dos eventos não-FAI sensibilizou o algoritmo.

The rupture of a conductor of the primary network with consequent fall and touch to the ground is one of the causes of High Impedance Faults (HIFs) in Distribution Systems (DSs). This type of fault produces arc flash and can pose risks to life and properties. Detection of this event is, therefore, required. No proposed method in the literature establishes a decisive solution to this problem and the existing methods are not tested in enough conditions to prove their efficiency. Studies, when not based on real signals, sometimes use deterministic models or models that do not entirely represent HIFs characteristics. For this reason, this research proposes a high-impedance fault detection method that searches for literature-based characteristics of the current signal, with the purpose of observing its temporal progression, from cable rupture to arc ignition and how it behaves. Of the current signal, in short, it was observed: buildup, asymmetry variation and relation between harmonic and inter-harmonic components. For HIFs simulations, besides real signals, it was used a HIF model, modified from the author's thesis, which aims to represent, with high level of detail, the nature of the event, besides being capable to reproduce HIF characteristics at the same time, or in an isolated manner. The developed method was tested with a variety of events, such as: load switching, energizations, and non-linear loads with varying power and harmonic content. In addition, tests included different system load values and Distributed Generation (DG) was also included. The method was able to detect 100% of HIFs cases in which there was a load connected after the conductor breakage point. None of the other events triggered the algorithm.