An Improved Antenna Theory Model of Lightning Return Stroke Using a Distributed Current Source–Part II: Applications

Moini Rouzbeh; Nazari Moein; Aghabarati Ali; Fortin Simon; Dawalibi Farid P.

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An Improved Antenna Theory Model of Lightning Return Stroke Using a Distributed Current Source–Part II: Applications

机译：使用分布式电流源的雷电回击的改进天线理论模型–第二部分：应用

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A full-wave method of Maxwell's equations is adopted for the analysis of lightning electromagnetic fields. The method is based on a numerical solution of the electric field integral equation by the method of moments (MoM). A new electromagnetic model of the lightning channel based on a thin-wire antenna with distributed current sources allows the use of Sommerfeld integrals for the evaluation of electromagnetic fields due to lightning, in stratified media. In order to extend the study to more complex systems including the lightning channel and its nearby structures, an array of conducting wires and metallic surfaces is used to represent the entire system. An efficient and cost-effective MoM method capable to compute the variation of spatial one-dimensional linear currents and two-dimensional surface currents is implemented. It permits the evaluation of the electromagnetic interference effects of lightning in a complex environment, without the use of approximate formulas. The proposed method is capable of analyzing the electromagnetic interference effects of lightning for a wide range of applications. Several case studies, including the analysis of lightning-induced disturbances on overhead lines, underground cables, and shielding enclosures, are also presented.

机译：采用麦克斯韦方程的全波方法分析雷电电磁场。该方法基于采用矩量法（MoM）的电场积分方程的数值解。基于带有分布电流源的细线天线的雷电通道的新电磁模型，允许使用Sommerfeld积分来评估分层介质中雷电引起的电磁场。为了将研究范围扩展到包括雷电通道及其附近结构在内的更复杂的系统，使用导线和金属表面组成的阵列来表示整个系统。实现了一种能够计算空间一维线性电流和二维表面电流变化的有效且具有成本效益的MoM方法。它允许在不使用近似公式的情况下评估复杂环境中雷电的电磁干扰效应。所提出的方法能够分析广泛应用中的雷电的电磁干扰效应。还介绍了一些案例研究，包括对架空线，地下电缆和屏蔽罩的雷电干扰的分析。

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来源
《IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility》 |2019年第2期|391-399|共9页
作者
Moini Rouzbeh; Nazari Moein; Aghabarati Ali; Fortin Simon; Dawalibi Farid P.;
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作者单位

Safe Engn Serv & Technol Ltd, Laval, PQ H7L 6E8, Canada;

Safe Engn Serv & Technol Ltd, Laval, PQ H7L 6E8, Canada;

Safe Engn Serv & Technol Ltd, Laval, PQ H7L 6E8, Canada;

Safe Engn Serv & Technol Ltd, Laval, PQ H7L 6E8, Canada;

Safe Engn Serv & Technol Ltd, Laval, PQ H7L 6E8, Canada;

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正文语种 eng
中图分类
关键词
Distributed current source; lightning return stroke modeling; method of moments (MoM); overhead line; shielding effectiveness; underground cable;

机译：分布式电流源;雷击行程建模;矩量法（MoM）;架空线;屏蔽效果;地下电缆;

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