Труды КНЦ вып.22 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 3/2014(22))

УДК 621.311 А.Н.Данилин, В.В.Ивонин ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СОСРЕДОТОЧЕННЫХ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ Аннотация В статье описан высоковольтный полигон, созданный для исследования импульсных характеристик заземлителей. Приведены результаты экспериментальных исследований процессов искрообразования в грунте и распределения потенциалов вокруг сосредоточенных заземлителей. Ключевые слова: высоковольтный полигон, ионизация грунта, искрообразование в грунте, импульсное сопротивление заземлителя. A.N.Danilin, V.V.Ivonin EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE IMPULSE RESPONSES OF CONCENTRATED GROUNDS Abstract The high-voltage polygon created to study the impulse responses of grounding is described. The results of experimental research of potential distribution around concentrated grounds are presented. Keywords: high-voltage polygon, soil ionization, sparking in soil, impulse grounding impedance. Грунт представляет собой совокупность различных веществ, таких как гравий, песок, глина, минеральные и органические соединения, в которых содержится вода и воздух. Все эти вещества влияют на электрические свойства грунтаи характер растекания тока с заземлителей в стационарных и импульсных режимах. Характеристики пробоя жидких, твердых и газообразных диэлектриков хорошо изучены [1]. Однако физическая модель пробоя составного грунта окончательно не разработана. Поэтому изучению электромагнитных процессов, протекающих в заземлителях и прилегающих к ним грунтах, уделяют большое внимание, особенно в районах с высоким удельным сопротивлением грунта, к которым относитсяКольский полуостров. Известно, что электрическое поле, созданное большими токами, приводит к появлению искровых каналов в комбинированном грунте, окружающем электрод [2]. Так как удельное сопротивление плазмы в этих каналах ниже, чем удельное сопротивление окружающего грунта, происходит существенное уменьшение сопротивления заземляющего электрода. Это явление называютионизацией грунта. Первая статья, посвященная изучению процессов ионизации и искрообразования в грунте, датирована 1929 годом [3]. В ней автор впервые объясняет отличие между стационарным и импульснымсопротивлением заземлителей. Последующие эксперименты, проведенные Bellaschi [4], подтвердили это наблюдения для разных типов грунта и конфигурации электрода. С тех пор многие ученные разрабатывали модели, описывающие данные процессы в заземлителях (Chisholm и Janischewsky [5], Geri [6], Korsuntcev [7], Liew и Darveniza [8], Oettle [2], Nixon [9], Рябкова [10], Wang [11], Cooray [12]). Опыты проводились как в ограниченных объемах грунта, так и в открытых грунтах. Данная тема в настоящее время становится более актуальной из-за использования в энергосистемах цифрового электронного оборудования, чувствительного к переходным процессам, вызванныхразрядамимолнии. 27