Труды КНЦ вып.39 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 5/2016(39))

На стадии нарастания тока, когда 0 < t < tm , изменение сопротивления можно описать уравнением: г./ ч Г‘ p ne~t,Tldr г» р А г д ( 0 = — , (3) •Ч 2 Л -Г +І7Г-Г- l(t) ■’'! 2 л - Г +І7Г-Г- l(t) где г - радиус зоны ионизации, рц - удельное сопротивление грунта при Е -<Е№, г, - постоянная времени ионизации. В стадии нарастания тока динамическое изменение длины искрового канала описывается уравнением (1). При t>Tm наступает стадия затухания тока, и сопротивление электрода определяется уравнением: *«■> •)=Г + г — — . (4) го 2ж■г +2 л - г -1(f) 2 л -г +2 л - r -Kt ) где Г 2 - постоянная времени деионизации. В стадии затухания напряженность электрического поля постепенно будет уменьшаться, при этом соответственно будет уменьшаться длина искровых каналов, поэтому эквивалентная длина электрода l(t ) будет определяться как: l(t) =L +пМ ■ е~р'‘ІТт. (5) Результаты моделирования. Вопросом при расчете сопротивлений подземных проводников по предложенной модели является определение радиуса зоны ионизации в стадиях нарастания и затухания тока, а также значение максимальной длины искровых каналов. Из рисунка 3 видно, что обычно возникает несколько искровых каналов, а диаметр каждого канала меньше чем диаметр электрода. При этом можно сделать допущение, что сумма всех искровых каналов пМ образует канал такого же диаметра, как и электрод, тогда остается только определить длину данного канала. Напряженность электрического поля вокруг вертикального электрода: Е = -------------------- . (6) 2 л -г +2л - г - 1 Зная критическое значение электрического поля и значение максимального тока, из данной формулы можно определить длину / , которая и будет являться суммой длин электрода и всех каналов. Из этой же формулы можно определить значение радиуса зоны ионизации. Оставшиеся коэффициенты необходимо будет подбирать при сравнении с экспериментальными данными. Для подтверждения предложенной теории развития искровых явлений в грунте выполнены эксперименты с вертикальным электродом диаметром 6 мм и длиной 70 мм. Удельное сопротивление грунта р « 1000 Ом- м . На рисунке 5 представлены осциллограммы напряжения и тока, генерируемого в электрод, а также кривая расчетного динамического сопротивления. 22