تحليل گذراي خطوط انتقال متصل به برق‌گير در برخورد مستقيم صاعقه با در نظر گرفتن پديده غيرخطي يونيزاسيون و اثر وابستگي فركانسي پارامترهاي الكتريكي خاك تلفاتي

در اين مقاله، اضافه ولتاژ خطوط هوايي متصل به برق‌گير در برخورد مستقيم صاعقه با در نظر گرفتن پديده غيرخطي يونيزاسيون و اثر وابستگي فركانسي پارامترهاي الكتريكي خاك محاسبه مي‌شود. بدين منظور، از تحليلگرهاي گذراي الكترومغناطيسي مي‌توان استفاده كرد. در اين سناريو، برق‌گير توسط يك الكترود عمودي زمين مي‌شود. جهت اعمال وابستگي فركانسي پارامترهاي خاك، از تقريب فركانس معادل استفاده مي‌شود به گونه اي‌كه خاك با پارامترهاي الكتريكي ثابت معادل جايگزين مي‌شود. همچنين براي لحاظ كردن اثر يونيزاسيون خاك، از مقاومت غيرخطي در مدار معادل RLC الكترود عمودي استفاده مي‌شود. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه ولتاژ القايي برق‌گير در چهار حالت (بدون يونيزاسيون و وابستگي فركانسي، فقط اثر يونيزاسيون، فقط اثر وابستگي فركانسي، يونيزاسيون و وابستگي فركانسي به‌صورت هم‌زمان) متفاوت مي‌باشد به‌گونه‌اي‌كه ولتاژ القايي برق‌گير در حالتي كه هر دو اثر لحاظ مي‌شود نسبت به حالت‌هايي كه هيچ اثر يا يك اثر لحاظ مي‌شود، كمتر مي‌شود اين كاهش در خاك‌هايي كه مقاومت ويژه بالا است يا طول الكترود عمودي زياد مي‌شود، محسوس‌تر است. اين حقيقت نقش مهمي در طراحي برق‌گيرها ايفا مي‌كند كه بايد توسط مهندسين قدرت لحاظ شود.