Труды КНЦ вып.4 (ЭНЕРГЕТИКА вып.2.1/2011(4))

УДК 621.311 Д.В.Куклин ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ РАЗНОСТЕЙ ВО ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ ДЛЯ РАСЧЕТА ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ПРОТЯЖЕННЫХ ПОДЗЕМНЫХ ПРОВОДНИКАХ Аннотация Проанализированы методы, используемые для моделирования импульсных характеристик заземлителей сложной конфигурации. Приведены результаты модельных расчетов процессов в подземном проводнике методом конечных разностей во временной области (FDTD) и выполнено сравнение с экспериментальными данными. Ключевые слова: метод конечных разностей во временной области, переходное сопротивление, заземление D.V.Kuklin ELECTROMAGNETIC MODELING OF LONG BURIED THIN WIRES BY USING FINITE-DIFFERENCE TIME-DOMAIN METHOD Abstract Analysis of methods for modeling transient characteristics of complex grounding was made. Calculation results of buried wires transient behavior received by FDTD method and their comparison with experiments are shown. Keywords: finite difference time domain method, transient resistance, grounding Заземлитель - это проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду. Заземлитель может состоять из одного (например, простого металлического стержня) или многих вертикальных и горизонтальных электродов и характеризуется значением сопротивления заземлителя, которое равно отношению потенциала на заземлителе к стекающему с него току. В общем случае сопротивление заземлителя является переходной (импульсной) характеристикой заземлителя и оказывается различным при растекании с него импульсного тока молнии и при токе 50 Гц. Поэтому для объектов, сопротивление заземления которых должно определяться требованиями грозозащиты, необходимо учитывать импульсное сопротивление заземлителей. Чем ниже импульсное сопротивление заземлителя, тем меньше потенциал на заземленном объекте и меньше вероятность обратного перекрытия изоляции. Вероятность обратного перекрытия изоляции оказывается выше при больших сопротивлениях грунта, а также на подстанциях небольших размеров. Согласно ПУЭ [1], сопротивление заземлителей нормируется по сопротивлению только при промышленной частоте. Однако появление большого количества методов расчета электромагнитных полей, а также развитие компьютерных возможностей позволяет рассчитывать сопротивления заземлителей с достаточной точностью. 100