Труды КНЦ вып.28 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 2/2015(28))

с началом проводника, смоделированного методом [2]. Важно, чтобы проводник 1 располагался вдоль сетки расчета электрического поля: только так он может быть соединен с проводником 2. Для устранения отражений волн от конца проводника 1 (рис. 1) напряжение на его конце рассчитывается, как [9]: где U - напряжение в узле; N - номер узла проводника (всего N узлов); n - момент времени; с - скорость света; At - временной шаг; А! - расстояние между узлами. Было обнаружено также, что при большом числе итераций расчетного цикла может возникать неустойчивость, которая устраняется небольшим перекрытием проводников (проверено для перекрытий 0.04А и А, где А - размер ячейки), то есть когда конец проводника 1 расположен дальше начала проводника 2 по направлению к концу проводника 2 (рис. 1). Для проверки проведем расчет напряжения на вертикальном проводнике для расчетных областей разного размера. В первом случае используется область большого размера с длинными проводниками так, чтобы отраженные от концов проводников волны не успели дойти до точки измерения напряжения за рассматриваемое время расчета (рис. 2а). Во втором случае используется область меньшего размера, в которой проводники моделируются подходом, описанным выше (рис. 2б). Расчеты проведены для проводников диаметром 20 мм и 101.5 мм (такой диаметр близок диаметру проводника при простом обнулении электрического поля вдоль сетки). Удельное сопротивление грунта - 500 Ом-м, относительная диэлектрическая проницаемость - 12. Размер ячейки - 0.25 м. Поглощающие граничные условия - CPML (convolutional perfectly matched layer) [1] с толщиной в 15 ячеек. Размер большей расчетной области - 1000^1000^1000 ячеек, меньшей - 100х100x100 ячеек. Длина заземлителя - 3 м. U n - и пЛ ) , (1) 250 м 7Г PML воздух 25 іѵі токовый контур потенциальный контур оLO СМ т см грунт а б Рис.2. Параметры расчетных моделей (пропорции не соблюдены) 83