A recursive formula for the evaluation of earth return impedance on buried cables



Document title: A recursive formula for the evaluation of earth return impedance on buried cables
Journal: Ingeniería e investigación
Database: PERIÓDICA
System number: 000405080
ISSN: 0120-5609
Authors: 1
Institutions: 1Centro de Investigación en Matemáticas, A.C., Guanajuato. México
Year:
Season: Sep-Dic
Volumen: 35
Number: 3
Pages: 34-43
Country: Colombia
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Aplicado, descriptivo
Spanish abstract En este artículo se presenta una solución alternativa basada en series infinitas para la evaluación precisa y eficiente de la impedancia de retorno por tierra en cables subterráneos. En este método se utiliza la transformación de Wedepohl y Wilcox para descomponer la integral impropia de Pollaczek en un conjunto de funciones de Bessel más una integral definida. La característica principal de las funciones de Bessel es que son fáciles de calcular con herramientas modernas de software matemático como Matlab. Las principales contribuciones de este artículo son la aproximación de la integral definida por una serie infinita, dado que no tiene solución analítica, y su evaluación numérica por medio de una fórmula recursiva. La precisión y eficiencia de la fórmula recursiva se compara contra el método de integración numérica para un amplio rango de frecuencias y configuraciones de cables subterráneos. Finalmente, se utiliza el método propuesto como una subrutina de cálculo de parámetros de cables en la Transformada Numérica de Laplace (NLT) para obtener respuestas transitorias precisas en el dominio del tiempo
English abstract This paper presents an alternative solution based on infinite series for the accurate and efficient evaluation of cable earth return impedances. This method uses Wedepohl and Wilcox's transformation to decompose Pollaczek's integral in a set of Bessel functions and a definite integral. The main feature of Bessel functions is that they are easy to compute in modern mathematical software tools such as Matlab. The main contributions of this paper are the approximation of the definite integral by an infinite series, since it does not have analytical solution; and its numerical solution by means of a recursive formula. The accuracy and efficiency of this recursive formula is compared against the numerical integration method for a broad range of frequencies and cable configurations. Finally, the proposed method is used as a subroutine for cable parameter calculation in the inverse Numerical Laplace Transform (NLT) to obtain accurate transient responses in the time domain
Disciplines: Ingeniería
Keyword: Ingeniería eléctrica,
Cables subterráneos,
Impedancia de retorno por tierra,
Fórmula recursiva,
Integral de Pollaczek,
Integral de Wedepohl,
Series infinitas
Keyword: Engineering,
Electrical engineering,
Underground cables,
Earth-return impedance,
Recursive formula,
Pollaczek integral,
Wedepohl integral,
Infinite series
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