Εξομοίωση της μεταβατικής συμπεριφοράς των πλεγμάτων γείωσης χρησιμοποιώντας μοντέλα κλίμακας

• Κύριος συγγραφέας: Βασιλάκη, Μαρία
• Άλλοι συγγραφείς: Πυργιώτη, Ελευθερία
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2010
• Θέματα: Εξομοίωση; Πλέγματα γείωσης; Simulation; Grounding grids; 621.317

Γείωση ονομάζουμε την αγώγιμη σύνδεση των μεταλλικών εξαρτημάτων μιας εγκατάστασης ως προς τη γη, ώστε το δυναμικό αυτής να εξισωθεί με το δυναμικό της γης. Σκοπός ενός συστήματος γείωσης είναι να παρέχει ένα δρόμο χαμηλής αντίστασης σε ρεύματα από κεραυνούς ή σφαλμάτων προς τη γη και να μειώνει τις πιθανότητες ανάπτυξης επικίνδυνων βηματικών τάσεων ή τάσεων επαφής, καθορίζοντας ένα δυναμικό αναφοράς. Τα συστήματα γείωσης είναι πολύ σημαντικά και για αυτό το λόγο έχει μελετηθεί η συμπεριφορά τους από πολλούς ερευνητές και έχουν προταθεί διάφορα μοντέλα εξομοίωσης τους. Το σημαντικότερο κομμάτι από την μελέτη ενός συστήματος γείωσης είναι η μεταβατική κατάσταση, γιατί εκεί εμφανίζονται τα πιο επικίνδυνα φαινόμενα και οι τάσεις που εμφανίζονται παρουσιάζουν μεγαλύτερες τιμές καθώς και πιο απότομες κυματομορφές. Ένα φαινόμενο που εμφανίζεται όταν ένας κεραυνός πλήξει ένα πλέγμα γείωσης είναι ο ιονισμός του εδάφους. Το φαινόμενο αυτό παρουσιάζεται όταν το ηλεκτρικό πεδίο στις πλευρικές επιφάνειες των ηλεκτροδίων του πλέγματος ξεπεράσει το πεδίο ιονισμού του εδάφους. Αυτό δημιουργεί μη γραμμική συμπεριφορά στα συστήματα γείωσης, η οποία δεν είναι πλήρως κατανοητή ίσως εξαιτίας της εξαιρετικά σύνθετης διεργασίας, παρόλα αυτά μερικές προσεγγίσεις συνήθως υιοθετούνται όταν το φαινόμενο του ιονισμού του εδάφους συμπεριλαμβάνεται. Το φαινόμενο αυτό επηρεάζει την απόκριση των συστημάτων γείωσης. Έτσι, όταν υψηλά ρεύματα οδηγούνται στη γη, η προσομοίωση του ιονισμού του εδάφους πρέπει να είναι ένα θεμελιώδες τμήμα σε κάθε μοντέλο που έχει το χαρακτηρισμό του συστήματος γείωσης σε μεταβατικές συνθήκες. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η επιλογή του κατάλληλου μοντέλου για την εξομοίωση ενός πλέγματος γείωσης, συμπεριλαμβάνοντας το φαινόμενο του ιονισμού του εδάφους, και η μελέτη της μεταβατικής συμπεριφοράς του. Παρουσιάζονται τα αποτελέσματα τις εξομοίωσης ενός πλέγματος για είσοδο του ρεύματος κεραυνού σε διάφορους κόμβους του πλέγματος και συγκρίνονται μεταξύ τους. Στη συνέχεια γίνεται εξομοίωση δύο επιπλέον πλεγμάτων, μελετάται η συμπεριφορά τους για είσοδο του ρεύματος κεραυνού σε διάφορους κόμβους των πλεγμάτων και γίνεται σύγκριση μεταξύ τους. Η εργασία ολοκληρώθηκε με παρατηρήσεις επάνω στα αποτελέσματα των εξομοιώσεων και σύγκριση μεταξύ αυτών, σε ότι αφορά το σημείο εισόδου του ρεύματος κεραυνού καθώς και την επιλογή της μορφής του πλέγματος γείωσης.