تحلیل گذرای خطوط انتقال متصل به برق گیر در برخورد مستقیم صاعقه با در نظر گرفتن پدیده غیرخطی یونیزاسیون و اثر وابستگی فرکانسی پارامترهای الکتریکی خاک تلفاتی

در این مقاله، اضافه ولتاژ خطوط هوایی متصل به برق گیر در برخورد مستقیم صاعقه با در نظر گرفتن پدیده غیرخطی یونیزاسیون و اثر وابستگی فرکانسی پارامترهای الکتریکی خاک محاسبه می شود. بدین منظور، از تحلیلگرهای گذرای الکترومغناطیسی می توان استفاده کرد. در این سناریو، برق گیر توسط یک الکترود عمودی زمین می شود. جهت اعمال وابستگی فرکانسی پارامترهای خاک، از تقریب فرکانس معادل استفاده می شود به گونه ای که خاک با پارامترهای الکتریکی ثابت معادل جایگزین می شود. همچنین برای لحاظ کردن اثر یونیزاسیون خاک، از مقاومت غیرخطی در مدار معادل RLC الکترود عمودی استفاده می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که ولتاژ القایی برق گیر در چهار حالت (بدون یونیزاسیون و وابستگی فرکانسی، فقط اثر یونیزاسیون، فقط اثر وابستگی فرکانسی، یونیزاسیون و وابستگی فرکانسی به صورت هم زمان) متفاوت می باشد به گونه ای که ولتاژ القایی برق گیر در حالتی که هر دو اثر لحاظ می شود نسبت به حالت هایی که هیچ اثر یا یک اثر لحاظ می شود، کمتر می شود این کاهش در خاک هایی که مقاومت ویژه بالا است یا طول الکترود عمودی زیاد می شود، محسوس تر است. این حقیقت نقش مهمی در طراحی برق گیرها ایفا می کند که باید توسط مهندسین قدرت لحاظ شود.