On the representaion of reinforced concrete structures in FDTD-based simulations to compute lightning-induced magnetic fields - Université de Limoges
Article Dans Une Revue Electric Power Systems Research Année : 2024

On the representaion of reinforced concrete structures in FDTD-based simulations to compute lightning-induced magnetic fields

Représentation des structures en béton armé dans les simulations basées sur la FDTD pour calculer les champs magnétiques induits par la foudre

Susana Naranjo-Villamil
Christophe Guiffaut
Julien Gazave
  • Fonction : Auteur
Eric Piedallu
  • Fonction : Auteur
Alain Reineix
Boris Marquois
  • Fonction : Auteur

Résumé

Reinforced concrete structures are generally well protected against the adverse effects of a direct lightning strike. Nevertheless, when it occurs, the electromagnetic field generated by the lighting current flowing through their reinforcement can cause a malfunction of sensitive electronic devices. The electromagnetic field can be estimated using full-wave methods, although the accuracy of the estimation depends on the representatives of the model, which is why experimental validation is essential. This paper presents the numerical model of a reinforced concrete structure where a current was injected to emulate a direct lightning strike. Full-wave simulations are conducted using TEMSI-FD and the results are compared to the measurements made at the testing facility of EDF TEGG. The simulation results were in good agreement with the measurements, especially when the soil was used as the return path for the current.
Les structures en béton armé sont généralement bien protégées contre les effets néfastes d'un coup de foudre direct. Néanmoins, lorsque cela se produit, le champ électromagnétique généré par le courant d'éclairage circulant à travers leur armature peut provoquer un dysfonctionnement des appareils électroniques sensibles. Le champ électromagnétique peut être estimé à l'aide de méthodes à ondes pleines, bien que la précision de l'estimation dépende des représentants du modèle, c'est pourquoi la validation expérimentale est essentielle. Cet article présente le modèle numérique d'une structure en béton armé dans laquelle un courant a été injecté pour simuler un coup de foudre direct. Des simulations pleine onde sont réalisées à l'aide de TEMSI-FD et les résultats sont comparés aux mesures effectuées à l'installation d'essai d'EDF TEGG. Les résultats de la simulation sont en bon accord avec les mesures, en particulier lorsque le sol est utilisé comme voie de retour pour le courant.
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Dates et versions

hal-04727534 , version 1 (09-10-2024)

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Citer

Susana Naranjo-Villamil, Christophe Guiffaut, Julien Gazave, Eric Piedallu, Alain Reineix, et al.. On the representaion of reinforced concrete structures in FDTD-based simulations to compute lightning-induced magnetic fields. Electric Power Systems Research, 2024, 230, pp.110235. ⟨10.1016/j.epsr.2024.⟩. ⟨hal-04727534⟩
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