محاسبه اضافه ولتاژ القایی برروی خطوط انتقال قدرت با استفاده از یک مدل جدید الکترومغناطیسی برای ضربه برگشت صاعقه

در این مقاله روش جدیدی برای مدل سازی کانال ضربه برگشت صاعقه و تزویج ناشی از کانال بر روی خطوط انتقال مجاور آن بر اساس نظریه پراکندگی ارائه شده است. در این روش، کانال به صورت یک آنتن مونوپل عمودی بر روی زمین از جنس هادی کامل منظور شده و معادلات ماکسول در حوزه زمان برای کانال و ساختار فلزی تواما تحلیل می شود و سپس توزیع زمانی و مکانی جریان بر روی کانال و ساختارهای فلزی مجاور آن به دست می آید. ویژگی مهم مدل جدید عدم نیاز به تغییر مصنوعی گذردهی نسبی محیط کانال و نیز امکان تغییر سرعت کانال از طریق اعمال بارهای توزیعی سلفی دلخواه در طول کانال است. این ویژگی امان اعمال سرعت های متفاوت به موج جریان کانال و موج الکترومغناطیسی منتشره در فضا را فراهم می سازد. به جهت ارزیابی مدل پیشنهادی، توزیع جریان کانال و میدانهای الکترومغناطیسی ناشی از آن محاسبه و با نتایج حاصل از مدل قبلی تئوری آنتن و نتایج اندازه گیری مقایسه شده اند. تطابق ویژگی های میدان های محاسبه شده با نتایج اندازه گیری و هم خوانی نتایج محاسبات جریان با مشاهدات نوری از کانال صاعقه نشانگر استحکام مدل پیشنهادی و مطابقت آن با واقعیات فیزیکی است. با استفاده از مدل جدید، ولتاژهای القایی بر روی خطوط انتقال مجاور کانال محاسبه و با نتایج حاصل از مدل قبلی نظریه آنتن مقایسه شده اند. اختلاف در پیش بینی قله ولتاژ القایی و شیب افت ولتاژ در انتهای خط نشان دهنده تاثیر سرعتهای متفاوت کانال ضربه برگشت و موج الکترومغناطیسی تابشی، بر محاسبه شکل موج میدانهای القایی در خطوط انتقال و سایر ساختارهای فلزی مجاور کانال صاعقه است.