A FDTD Approach for Non-Linear Effects in Ground Electrodes

This paper proposes a Maxwell's equations finite difference time domain (FDTD) approach for electromagnetic transients in ground electrodes in order to take into account the non linear effects due to soil ionization. A time variable soil resistivity method is used in order to simulate the soil breakdown, without the formulation of an a priori hypothesis about the geometrical shape of the ionized zone around the electrodes. The model has been validated by comparing the computed results with available data found in technical literature referred to concentrated earths. Application examples are also reported in order to show the computational capability. W artykule zaproponowano zastosowanie równań Maxwella do modelowanie metodą różnic skończonych zagadnienia przebiegów czasowych pola elektromagnetycznego koło elektrody uziemiającej (FTDT). Zostały uwzględnione nieliniowe efekty związane z jonizacją ziemi. Zastosowano metodę zmiennej w czasie rezystywności gleby bez określenia geometrycznego kształtu jonizowanego obszaru wokół elektrody. Model został zweryfikowany poprzez porównanie wyników obliczeń z danymi literaturowymi dla zagęszczonej ziemi. Przykładowe zastosowania pokazują możliwości obliczeniowe metody.

---

W artykule zaproponowano zastosowanie równań Maxwella do modelowanie metodą różnic skończonych zagadnienia przebiegów czasowych pola elektromagnetycznego koło elektrody uziemiającej (FTDT). Zostały uwzględnione nieliniowe efekty związane z jonizacją ziemi. Zastosowano metodę zmiennej w czasie rezystywności gleby bez określenia geometrycznego kształtu jonizowanego obszaru wokół elektrody. Model został zweryfikowany poprzez porównanie wyników obliczeń z danymi literaturowymi dla zagęszczonej ziemi. Przykładowe zastosowania pokazują możliwości obliczeniowe metody.