This paper presents an extended methodology based on the transmission line modeling method (TLM) aiming at a soil ionization representation for the simulation of grounding systems. This natural phenomenon can be represented by considering the variation of the conductive components present in the TLM circuit. The proposed analytical formulation is introduced with a focus on the computational implementation of the TLM method in one dimension. The method is not subject to divergent solutions, being numerically stable and the methodology can be incorporated into a general algorithm irrespective of the soil properties or characteristics of the grounding electrode and lightning surge

چکیده

این مقاله روشی توسعه یافته بر مبنای روش مدلسازی خط انتقال (TLM) ارائه میدهد که هدف از آن، بیان یونیزاسیون خاک برای شبیه سازی سیستم­های زمین است. این پدیده طبیعی را می توان با در نظر گرفتن تنوع قطعات رسانا که در مدار مطرح می شود، ارائه کرد. فرمول تحلیلی پیشنهادی با تمرکز بر اجرای محاسباتی روش TLM در یک بُعد معرفی شده است. این روش منوط به راه حل های متفاوت و پایدار بودن از نظر عددی نیست و روش می تواند در یک الگوریتم کلی صرف نظر از خواص خاک یا ویژگی های الکترود زمین و خروش رعد و برق گنجانیده شود.

1- مقدمه

در سالیان اخیر، روش های عددی برای تجزیه تحلیل گذرای سیستم های زمین توسعه یافته و بهبود پیدا کرده­ اند. روش FEM، FDTD، روش لحظات و روش مدلسازی خط انتقال برخی از تکنیک های مدرن هستند. روش TLM یکی از مهمترین روش های مورد مطالعه و توسعه یافته در سالیان اخیر است که برای حل معادلات ماکسول در انتشار امواج الکترومغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرد. روش TLM که گاهی به آن، روش ماتریس خط انتقال نیز گفته می شود، یک تکنیک عددی تفاضلی است که می تواند در هر دو حوزه ی زمان و فرکانس اجرا شود. در این روش معادلات ماکسول با تئوري خط انتقال به صورت آنالوگ حل شده اند...