اعتبار‌سنجي مدار معادل RLC الكترودهاي زمين در تركيب با مقاومت ويژه معادل خاك‌هاي دولايه و كاربرد آن در تحليل‌ گذراي خطوط هوايي متصل به برقگير در برخورد صاعقه

در اين مقاله مدار‌هاي معادل تقريبي و دقيق براي الكترودهاي زمين مدفون در خاك‌هاي دو لايه افقي ارائه مي‌شود. در مدار معادل تقريبي، خاك دو لايه با مقاومت ويژه معادل تقريب زده شده سپس الكترود زمين با مدار معادل RLC جايگزين مي‌شود در حالي‌كه در روش دقيق، ابتدا امپدانس ورودي الكترود زمين در حوزه فركانس با حل عددي معادلات ماكسول به‌دست مي‌آيد سپس با استفاده از روش تطبيق بردار امپدانس ورودي با توابع كسري در حوزه فركانس جايگزين شده و نهايتا مدار معادل دقيق الكترود در حوزه زمان حاصل مي‌شود. به‌منظور استخراج بازه اعتباري مدار معادل تقريبي در خاك‌هاي دو لايه، تحليل‌گذراي خطوط انتقال متصل به برقگير در مجاورت خاك دو لايه انجام مي‌شود، به گونه‌اي كه الكترود زمين با دو الگوي دقيق و تقريبي جايگزين مي‌شود. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد، هنگامي كه ضخامت لايه اول خاك كمتر از m 1 يا بيشتر از m 20 باشد الگوي RLC منجر به نتايج قابل قبولي مي‌شود. ضمنا تحليل حساسيت روي ضخامت لايه اول خاك دو لايه نسبت به خاك تك‌لايه انجام مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد هنگامي كه ضخامت لايه اول خاك بالاتر از m 40 باشد، رفتار خاك دو لايه همانند تك لايه مي‌باشد.