Вестник МГТУ. 2018, №4.
Вестник МГТУ. 2018. Т. 21, № 4. С. 607-615. DOI: 10.21443/1560-9278-2018-21-4-607-615 невелика (1-40 В/км), но сила возникающих при этом ГИТ, которая зависит от размеров и ориентации проводников, электропроводности как их самих, так и подстилающей поверхности, может оказаться достаточно большой (от единиц до первых сотен ампер). Пример ГИТ в нейтрали автотрансформатора на подстанции, расположенной в пос. Выходной, во время сильнейшей бури 8 сентября 2017 г. показан на рис. 1. Характерными чертами сигнала ГИТ являются высокие амплитуда тока и интенсивность его частотного спектра. Кроме того, при высоких значениях ГИТ может возникать насыщение магнитопровода трансформатора, что проявляется в повышении уровня гармоник I 1 , I 2 , I 3 [3] и предоставляет еще один критерий для идентификации явления. Рис. 1. Кривая геоиндуктированного тока и его спектрально-временная диаграмма Fig. 1. The GIC curve and its time-spectral diagram В соответствии с законом электромагнитной индукции ГИТ пропорциональны первой производной по времени от значения компонент магнитного поля Земли, причем основной вклад вносят горизонтальные компоненты магнитного поля. Вариации магнитного поля Земли в периоды ГМБ изучаются геофизиками десятки лет, разработаны разнообразные алгоритмы идентификации возмущений. В настоящее время наиболее эффективным методом анализа нестационарных сигналов со сложной частотной структурой признано вейвлет-преобразование [4]. Как и спектрально-временные диаграммы, которые построены с использованием Фурье-преобразования с фиксированным окном, вейвлеты являются частотно-временным представлением сигналов, однако вейвлет-преобразование обладает более избирательным частотно-временным разрешением, чем оконное преобразование Фурье. Как показано в работе [4], вейвлет-преобразование наилучшим образом подходит для автоматического анализа состояния геомагнитного поля Земли: данный алгоритм включает декомпозицию регистрируемых вариаций геомагнитного поля на разномасштабные составляющие, оценку степени их возмущенности и формирование заключения о состоянии поля. Пульсации м а гн и то сф е ры Земли В составе тока в нейтрали можно обнаружить также некоторые из типов пульсаций, выявленных и классифицированных для геомагнитного поля. Одним из таких типов являются достаточно регулярные (квазисинусоидальные) непрерывные пульсации в диапазоне 0,2-5 Гц. Сюда попадают непрерывные магнитные пульсации Pc1, пульсации КУП (колебания убывающего периода), короткие всплески пульсаций, связанные с импульсным воздействием на магнитосферу (типа SSC). Непосредственно объектом, возбуждающим магнитные пульсации, в настоящее время принято считать протоны (захваченные или квазизахваченные); механизм генерации - циклотронная неустойчивость. Динамический спектр колебаний на поверхности Земли определяется глобальными причинами, вызвавшими развитие неустойчивости в каждом событии, а также плотностью протонов в магнитосфере, условиями распространения волн, возможным наличием условий для резонансов и т. д. Геомагнитные пульсации Рс1 представляют собой регулярные колебания, имеющие характерную модуляцию амплитуды в виде отдельных волновых пакетов, создающих сложную картину биений [5]. Пульсации Рс1 иногда называют "жемчужинами", поскольку их магнитограмма напоминает нитку жемчужного ожерелья. Длительность серий Рс1 составляет от получаса до нескольких часов, амплитуда не превышает 609
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz