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これまでの電磁界解析法では線形現象のみを扱ってきたが、放電現象を扱う方法を検討し、シミュレータに機能追加することができた。非線形現象では時々刻々インピーダンスが変化するため、解析時間ステップ毎にシステム方程式を変更する必要が生じ、解析時間が大きく増加する問題があった。放電や避雷器は線路の一部に限定されることに注目し、システム方程式の作成時に最小の変更になるように電流変数の順序付けを自動的に行うアルゴリズムを使用した。これによって非線形素子が線路に存在しても10%程度の計算時間の増加に抑え、適切な計算時間内で雷サージ解析を可能となった。
ストリーマやリーダ、リーターンストロークまで複雑な放電現象である雷撃は非線形現象でもあり、雷サージ解析ではどのようにモデルを作成するかが問題になることを明らかにした。2種類のモデルを検討し、プラズマコアの周りに空間電荷が存在するモデルは電磁界解析法でも容易にプログラム化でき、従来から推定されてきた雷道インピーダンスよりやや高い500Ωのインピーダンスになることも、初めて明らかにした。
さらに雷撃電流を模擬する二重指数関数波を決定するために、従来の図表を使用する方法にかえて、波頭長と波尾長から直接、指数関数パラメータ決定する方法を開発し、雷サージ解析に応用した。
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