Modelling of tall-structure lightning return-stroke current using the Electromagnetic Transients Program
Notice bibliographique
Résumé
The main aim of this PhD work is to advance tall-structure lightning return-stroke current modelling. The Alternative Transients Program (ATP), a version of the Electromagnetic Transients program (EMTP), is used to model the lightning current distribution within a tall structure and the attached lightning channel. The tall structure, namely the CN Tower, is modeled as three or five transmission line sections connected in series. The lightning channel is represented by a transmission line with a continuously expanding length. The presented model takes into account reflections within the tower and within the lightning channel. Locations of reflections, current reflection coefficients and the parameters of the current simulation function are calculated based on the time analysis of the current derivative signal, measured at the tower. The decay parameters of the simulation function are first determined by curve fitting the decaying part of the current obtained from measurement. The other parameters are determined by curve fitting the measured initial current derivative impulse with the derivative of the simulation function, before the arrival of reflections. The simulation results substantially succeeded in reproducing the fine structure of the measured current derivative signal. The model allows for the computation of the lightning current at any point along the current path (the tower and the attached channel), which is required for the calculation of the associated electromagnetic field. Using the three-section model of the tower, the presented return-stroke current model enables the determination of a discrete return-stroke velocity profile, demonstrating that the velocity generally decays with time. Furthermore, based on the five-section model, the proposed approach enables taking into account the existence of upward-connecting leaders, which allowed, for the first time, the determination of upward-connecting leader lengths and return-stroke velocity variation profiles with more details. The return-stroke velocity profile is found to initially increase rapidly with time, reaching a peak, and then decrease less rapidly. The proposed model is also experimentally verified based on the comparison between the computed and measured electromagnetic fields. The simulated electric and magnetic field waveforms are found to reproduce important details of the measured fields, including initial split peaks that appear due to channel-front reflections in the presence of upward-connecting leaders.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».