تعیین نواحی با بیش ترین احتمال برخورد صاعقه در ساختارهای پیچیده به منظور بهینه سازی سیستم حفاظت

در زمینه مدل سازی صاعقه روش های تحلیلی متعددی از قبیل مدل الکتریکی-هندسی و روش گوی غلطان ارائه شده است که در آن ها نواحی حفاظت شده و حفاظت نشده تفکیک می شوند. اما در هیچ کدام نمی توان شدت آسیب پذیری نواحی مختلف را در برابر برخورد صاعقه مشخص نمود. در این مقاله با استفاده از روش تحلیل عددی انتشار گام به گام صاعقه در فضای سه بعدی و الگوریتم کلونی زنبور مصنوعی، روشی نوین به منظور شناسایی نواحی با بیش ترین احتمال برخورد صاعقه ارائه می شود. ساختار موردنظر برای حفاظت در این مقاله یک سازه نامتقارن در نظر گرفته شده است. به منظور مدل سازی صاعقه، اجسام روی زمین و پیش موج بالارونده از اشکال مختلف بارهای الکتریکی استفاده شده و محاسبات میدان به روش بارهای فرضی انجام شده است. تعیین مسیر انتشار صاعقه و آغاز و حرکت پیش موج بالارونده تا برخورد نهایی به صورت گام به گام انجام گرفته است. در نهایت با استفاده از الگوریتم کلونی زنبور مصنوعی نواحی پرخطر آغاز صاعقه در فضای بالای ساختار و نقاط آسیب پذیر معادل آن ها روی ساختار تعیین شده اند و به استناد نتایج حاصل از شبیه سازی، بهترین موقعیت صاعقه گیرهای میله ای مشخص شده است. روش ارائه شده می تواند برای طراحی سیستم حفاظت هر ساختار پیچیده استفاده شود.