Details

Моделирование испытания заземляющего электрода при ударе молнии является сложной задачей для измерения реального сопротивления заземления после завершения установки объекта. Это измерение очень важно для принятия необходимых мер для лучшей работы системы заземления против ударов молнии. Это исследование сосредоточено на моделировании и испытании вертикального заземляющего электрода против импульсов молнии в почве. Для достижения этого были разработаны 2D и 3D модели в программном обеспечении COMSOL, эти модели были смоделированы при импульсе молнии с использованием конечно-элементного анализа в соответствии с соединением электрических и магнитных полей, были измерены величина напряжения и сопротивление заземления. Кроме того, был проведен анализ для исследования величины импульса тока и формы волны на частотно-зависимых свойствах удельного сопротивления и диэлектрической проницаемости почвы. Исследование завершилось получением числовых значений от 5 до 7 в качестве коэффициента соотношения размещения для позиционирования испытательного токового электрода от основного заземляющего электрода, что позволит сэкономить время и ресурсы во время фактического испытания в полевых условиях. Дальнейшие исследования должны быть проведены для различных слоев почвы в сочетании с реальным полевым исследованием. В целом данное исследование обеспечивает комплексный подход к моделированию и тестированию заземляющих электродов при ударе молнии, способствуя повышению безопасности и производительности систем заземления.

Modeling of grounding electrode testing under lightning impact is a complex task for measuring real grounding resistance once the facility installation is completed. This measurement is very important to take necessary arrangements for the better grounding system performance against lightning strikes. this study concentrates on modeling and testing of vertical grounding electrode against lightning impulses in soil. To achieve this, 2D and 3D models were developed in COMSOL software, these models have been simulated under lightning impulse used Finite Element Analysis as per coupling of electrical and magnetic fields, the magnitude of voltage and grounding resistance were measured. In addition, analysis was conducted to investigate current impulse magnitude and wave shape on soils frequency-dependent resistivity and dielectric permittivity properties. The study concluded with obtaining numerical values of 5 to 7 as placement ratio factor for positioning testing current electrode from the main grounding electrode, which will save time and resources during actual test at field. Further research has to be conducted for different soil layers combined with real field investigation. Overall, this research provides a comprehensive approach to modeling and testing grounding electrodes under lightning impact, contributing to improved safety and performance of grounding systems.