Transient analysis of soil resistivity influence on lightning generated magnetic field

Grange, Francois; Journet, Sebastien; Fortin, Simon; Dawalibi, F.P.

doi:10.1109/sipda.2013.6850262

Cited by 4 publications

(3 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The soil is considered homogeneous with a relative permittivity of 10 and a resistivity of 100 Ωm, since the soil texture in France is mostly loam [28] and the peak-values of the magnetic field tend to increase when the soil resistivity decreases [29].…”

Section: Case Studiesmentioning

confidence: 99%

Lightning-Induced Magnetic Fields Inside Grid-Like Shields: An Improved Formula Complemented by a Polynomial Chaos Expansion

Naranjo-Villamil

Guiffaut

Gazave

et al. 2021

IEEE Trans. Electromagn. Compat.

View full text Add to dashboard Cite

Section: Case Studiesmentioning

confidence: 99%

Lightning-Induced Magnetic Fields Inside Grid-Like Shields: An Improved Formula Complemented by a Polynomial Chaos Expansion

Naranjo-Villamil

Guiffaut

Gazave

et al. 2021

IEEE Trans. Electromagn. Compat.

View full text Add to dashboard Cite

“…Lightning currents that can pass through a direct lightning strike can be simulated with the wave current of a waveform of 10/350 µs in IEC 62305-3. For class I, the peak value current is 200 kA, symmetric to the first short stroke LPS [34]. The lightning wave current can be jointly explained by the attached double exponential function in Eq.…”

Section: Peak Lightning Currentmentioning

confidence: 99%

Archives of Electrical Engineering

Taha,

Li,

Wang

2020

View full text Add to dashboard Cite

A lightning protection system (LPS) of an urban 110 kV substation is designed and analysed according to NFPA 780 and IEC 62305-3 standards. The analysis of the LPS is established on the value of risk assessment. The total area of the plant is described by one soil layer with uniform resistivity. This study aims to improve the understanding of an unexpected manner of the grounding system beneath lightning currents by clarifying the basic concepts of the lightning protection level and the new design procedure in this paper was clarified according to NFPA-780 level 1 for a lightning protection system. The program is integrated with the CDEGS software, which provides effective geometrical modeling with object and result visualization. Furthermore, module and automated fast Fourier transform (FFT) is implemented in this study to simulate electromagnetic fields in the time and frequency domains. These current values are compared to the desired protection levels within the standards. The study results show that for the improved protection of the system against lightning, the total power grid must be considered as a source of improvement for studying shielding influence and the protection levels provided inside this substation.

show abstract

“…Численные методы дают наиболее общий подход к расчету сеточных экранов. Обычно используется метод моментов на основе теории антенн [2][3][4][5]. Методы теории антенн, нацеленные на мегагерцовый частотный диапазон, избыточны для частот тока молнии, с одной стороны, и не учитывают ряд важных факторов, с другой.…”

unclassified

Calculation of magnetic field inside a mesh screen at lightning strikes in circuit models by the frequency method

Shishigin¹,

Шишигин²,

Korovkin³

2018

Vestnik IGEU

View full text Add to dashboard Cite

Напряженность импульсного магнитного поля, создаваемого током молнии в местах расположения микропроцессорной аппаратуры, является нормируемым параметром при проектировании молниезащиты электрических подстанций. Арматура стен, металлическая обшивка здания и прочие металлоконструкции играют роль сеточного электромагнитного экрана, ослабляющего внешнее поле. Нормативными документами ФСК ЕЭС допускается проводить расчеты импульсных магнитных полей без экранов с учетом заданного коэффициента ослабления. Но для конкретного объекта с реальными размерами, шагом и другими параметрами сетки погрешность этого коэффициента слишком высока, что ведет к неадекватным проектным решениям. Более точные расчетные выражения предлагает стандарт МЭК-62305-4, однако они получены в предположении идеальных проводников и земли, поэтому требуют систематического анализа на предмет ограничений и точности для реальных экранов с учетом заземлителя. Численные методики позволяют включить экраны в общую расчетную модель проводников подстанции, по которым растекается ток молнии, чтобы проводить расчеты импульсных магнитных полей с погрешностью не более 5 %, установленной нормативами для заземляющих устройств. Трудности представляют расчеты с малым шагом сетки при большом числе стержней. Сокращение времени счета-необходимое условие решения этой задачи. Методы исследования: Математические модели и методы теории заземлителей использованы для расчета сеточных экранов в частотном диапазоне тока молнии (25 кГц-1 МГц). Адекватность методики подтверждается сравнением с результатами расчетов и экспериментов, выполненных другими исследователями. Результаты: Предложен новый вариант частотного метода на основе искусственной периодизации импульса тока молнии без постоянной составляющей, наличие которой снижает точность расчета электромагнитных экранов при близком ударе молнии. За счет исключения постоянной составляющей, четных гармоник, доминирования основной гармоники и быстрого затухания высших гармоник новый вариант на порядок уменьшает число отсчетов при заданной точности по сравнению с традиционным методом. Выводы: Полученные результаты предназначены для специалистов в области электромагнитной совместимости и проектировщиков электрических подстанций при разработке раздела проекта «Электромагнитная совместимость». Результаты могут быть востребованы при переработке нормативной документации. Новый вариант частотного метода применим в научных исследованиях для широкого круга задач и при разработке программного обеспечения.

show abstract

Transient analysis of soil resistivity influence on lightning generated magnetic field

Cited by 4 publications

References 0 publications

Lightning-Induced Magnetic Fields Inside Grid-Like Shields: An Improved Formula Complemented by a Polynomial Chaos Expansion

Lightning-Induced Magnetic Fields Inside Grid-Like Shields: An Improved Formula Complemented by a Polynomial Chaos Expansion

Archives of Electrical Engineering

Calculation of magnetic field inside a mesh screen at lightning strikes in circuit models by the frequency method

Contact Info

Product

Resources

About