Estudio de la interacción de rayos con estructuras elevadas en Colombia con base en información de la red DABEIBA-LMA

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dc.contributor.advisorSoto Ríos, Edinson Andrés
dc.contributor.authorArdila Murillo, Brandon Steven
dc.contributor.evaluatordel Río Trujillo, Diego Fernando
dc.contributor.evaluatorAguilera Bermúdez, Ernesto
dc.date.accessioned2023-08-11T05:07:27Z
dc.date.available2023-08-11T05:07:27Z
dc.date.created2023-07-27
dc.date.embargoEnd2026-07-27
dc.date.issued2023-07-27
dc.description.abstractLas estructuras elevadas son más propensas a recibir un mayor número de impactos de rayo. Este fenómeno natural se ha caracterizado a través del uso redes de mapeo de rayos en el rango de muy alta frecuencia (VHF) con sistemas Lightning Mapping Array - LMA en estudios realizados principalmente en zonas templadas y por tanto no se conoce cómo es su interacción con estructuras elevadas ubicadas en regiones tropicales, lo que dificulta la validación de protecciones contra rayos de torres de transmisión y antenas de telecomunicaciones allí presentes. Es importante caracterizar la interacción que existe con objetos de gran altitud que son frecuentemente impactados por rayos entendiendo que la protección contra descargas atmosféricas de estructuras elevadas resulta fundamental teniendo en cuenta que el 70% de las salidas de líneas de transmisión y la mayoría de daños en antenas de telecomunicaciones en Colombia son atribuibles a impactos de rayo y debido a que hasta el momento no se han realizado estudios de interacción de estructuras elevadas con información de redes de alta resolución como el LMA en zona tropical. En este trabajo de investigación, con base en la información suministrada por la red DABEIBA-LMA, se investigó por primera vez cómo es la interacción de descargas atmosféricas con estructuras elevadas como torres de transmisión y antenas de telecomunicaciones ubicadas en el trópico. Para el desarrollo de la investigación se hallaron los sitios con mayor cantidad de impactos de rayo (hostpots) en la zona de influencia de la red y se determinará la existencia de estructuras elevadas presentes en ellos, así mismo, partiendo de la teoría del líder bidireccional, de las diferencias en la propagación de líderes y mediante la identificación de líderes ascendentes y descendentes, se encontró el mecanismo de impacto del rayo con las estructuras nombradas anteriormente. Adicionalmente se planteó un modelo matemático para encontrar el número de impactos directos de rayo en estructuras de transmisión, lo anterior con el fin de aportar a parámetros de protección como la tasa de fallas por flameo inverso BFR.
dc.description.abstractenglishElevated structures are more likely to receive a greater number of lightning strikes. This natural phenomenon has been characterized through the use of lightning mapping networks in the very high frequency (VHF) range with Lightning Mapping Array - LMA systems in studies carried out mainly in temperate zones, and therefore it is not known how it interacts with elevated structures located in tropical regions, which makes it difficult to validate the lightning protection of transmission towers and telecommunications antennas present there. It is essential to characterize the interaction that exists with high-altitude objects that are frequently struck by lightning, understanding that the protection against atmospheric discharges of elevated structures is essential, taking into account that 70% of the outputs of transmission lines and the majority of damages in telecommunication antennas in Colombia are attributable to lightning strikes and because up to now no studies have been carried out on the interaction of elevated structures with information from high-resolution networks such as the LMA in the tropical zone. In this research work, based on the information provided by the DABEIBA-LMA network, the interaction of atmospheric discharges with elevated structures such as transmission towers and telecommunications antennas located in the tropics was investigated for the first time. For the development of the investigation, the sites with the greatest number of lightning strikes (hotspots) were found in the area of ​​influence of the network, and the existence of elevated structures present in them will be determined, likewise, based on the theory of the bidirectional leader. The lightning strike mechanism with the previously named structures was found from the differences in the propagation of leaders and through the identification of ascending and descending leaders. Additionally, a mathematical model was proposed to find the number of direct lightning strikes in transmission structures, the above, in order to contribute to protection parameters such as the BFR inverse flashover failure rate.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Eléctrica
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14781
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Eléctrica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectActividad de rayos
dc.subjectParámetros de rayos
dc.subjectDensidad de descargas a tierra GFD
dc.subjectHotspots
dc.subjectEstructuras elevadas
dc.subjectRed LINET
dc.subjectRed LMA
dc.subjectInteracción
dc.subjectLíder de rayos
dc.subjectProtección contra rayos
dc.subjectTasa de flameos inversos
dc.subject.keywordLightning Activity
dc.subject.keywordLightning Parameters
dc.subject.keywordGround Flash Density GFD
dc.subject.keywordHotspots
dc.subject.keywordElevated Structures
dc.subject.keywordLINET Network
dc.subject.keywordLMA Network
dc.subject.keywordInteraction
dc.subject.keywordLightning Leader
dc.subject.keywordProtection against Lightning
dc.subject.keywordBack Flashover Rate
dc.titleEstudio de la interacción de rayos con estructuras elevadas en Colombia con base en información de la red DABEIBA-LMA
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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