Труды КНЦ (Технические науки вып. 2/2024(15))

Высокочастотные эффекты могут быть объяснены не только особенностями измерительной установки, но и задержкой распространения электромагнитных волн в земле. Время задержки распространения обусловлено изменением электрических свойств среды, а именно диэлектрической проницаемостью грунта. Проведем расчеты для трехслойной модели грунта. Сопротивление верхнего слоя 250 Омм, среднего — 1000 Ом м и нижнего — 9000 Ом м. Толщина верхнего и среднего слоев 0,75 м. Расстояние между диполями 3; 3,5; 4,25 и 6 м. Соответствующие им значения глубины исследования указаны в табл. 1. Рассчитанные значения кажущегося удельного сопротивления грунта показаны на рис. 5. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 2. С. 93-100. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 2. P. 93-100. Frequency (kHz) Рис. 5. Результаты расчетов для трехслойной модели грунта Fig. 5. Calculation results for the three-layer soil model Видно, что ошибка на высоких частотах значительна уже на глубине 1,38 м. Можно сделать вывод, что влияние высокочастотных эффектов на результаты измерений сильно зависит от параметров грунта. Заключение В работе были продемонстрированы высокочастотные эффекты, которые влияют на точность измеряемого удельного сопротивления грунта в полевых условиях. С помощью расчетов показано, что по мере увеличения расстояния между диполями (то есть глубины исследования) влияние электромагнитных эффектов усиливается в частотном диапазоне от 100 кГц до 4 МГц. Чтобы обеспечить высокую точность измерений электрических параметров грунта на высоких частотах, необходимо ограничивать глубину исследования, как уже было отмечено в [3]. Для слоистых грунтов со значительной разницей между слоями стоит ограничиться глубиной примерно 1 м. Глубину исследования можно увеличить примерно до 1,5 м при условии, если грунт низкоомный и толщина верхнего слоя превышает глубину исследования (либо разница между слоями незначительна). Еще одним возможным решением проблемы ошибок на больших глубинах может быть ограничение частотного диапазона до сотен кГц. Список источников 1. Lightning response of grounding grids: Simulated and experimental results / S. Visacro [et al.] // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. 2015. Vol. 57, No. 1. P. 121-127. 2. Impact of frequency-dependent soil models on grounding system performance for direct and indirect lightning strikes / M. Nazari [et al.] // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. 2020. Vol. 63, No. 1. P. 134-144. © Бороздина Е. Д., 2024 98