Algoritmo Matemático para el Análisis de Transitorios Electromagnéticos causados por Descargas Atmosféricas sobre Torres de Transmisión de Energía

Resumen

La Electromagnética computacional y el Análisis vectorial representan herramientas poderosas para el estudio de fenómenos electromagnéticos que lo requieran. En este sentido, se propone un algoritmo computacional, consistente de modelos y métodos matemáticos empleados para realizar cálculos aproximados de magnitudes de transitorios electromagnéticos a través del método de Diferencia Finita en el Dominio del Tiempo (FDTD) asociado al Modelo del Conductor delgado (TWM), esto se utiliza para resolver el modelo electromagnético de las Ecuaciones de Maxwell, que describen la propagación de ondas electromagnéticas provenientes de una fuente como un Pulso electromagnético o una Descarga atmosférica o Rayo en el espacio libre y su interacción con estructuras conductoras. Este algoritmo se modificó y adaptó para estudiar diferentes casos de sistemas de transmisión de energía bajo la influencia de estos fenómenos transientes. Los resultados obtenidos señalan que dicha metodología es eficiente para el análisis del problema causado por impactos directos e indirectos por inducción de rayos sobre torres y líneas de transmisión. Estos datos fueron analizados a través de estudios de convergencia y estabilidad numérica, así como su validación con datos experimentales y metodologías similares de otros autores en la literatura sobre el tema.
Palabras claves: Pulso electromagnético, Descarga atmosférica, Ecuaciones de Maxwell, FDTD, Thin-Wire Model, Torres y Líneas de transmisión.