Вестник МГТУ. 2016, №4.

Ивонин В. В. Распределение потенциалов в плохо проводящих грунтах… 724 Материалы и методы Для проведения экспериментов на заземлителях, соизмеримых по размерам с заземлителями реальных объектов электроэнергетики, был создан высоковольтный полигон на месте бывшего песчаного карьера вблизи города Апатиты. Удельное сопротивление грунта на полигоне составило 1 100 Ом·м. В качестве источника импульсов использовался генератор импульсных напряжений (ГИН), выполненный по схеме Аркадьева – Маркса. Питался ГИН от АИД-70, который был подключен к бензогенератору. ГИН состоял из шести ступеней, в результате выходное напряжение ГИН находилось в промежутке от 60 до 360 кВ. Заземляющее устройство генератора состояло из двух соединенных между собой контуров: внешнего квадрата со стороной 6 м и внутреннего со стороной 2,5 м. В качестве элементов ЗУ использовались стальные полосы шириной 50 мм и толщиной 4 мм. По углам внутреннего контура были вбиты вертикальные электроды диаметром 20 мм и длиной 1 м; сопротивление контура заземления составляло 66 Ом. Рис. 1. Контур заземления генератора импульсных напряжений Fig. 1. Grounding of the Marx generator Проводилось исследование распределения потенциалов вокруг протяженного электрода – стержня диаметром 12 мм и длиной 13,5 м. Импульс амплитудой 168 кВ и длительностью фронта 1 мкс генерировался в центр электрода. Потенциалы измерялись ранее разработанной зондовой системой [3] по двенадцати направлениям, как показано на рис. 2, для получения точной двухмерной картины распределения потенциалов. Рис. 2. Схема измерения потенциалов Fig. 2. The scheme of potentials' measurement Основные требования, предъявляемые к зондам: 1) минимальные габариты, чтобы минимизировать влияние на распространение полей; 2) зонд должен иметь минимальное переходное сопротивление "грунт – зонд", которое не должно изменяться при перемещениях зонда. Это сопротивление входит в цепь делителя напряжения, подключаемого к зонду, при этом сопротивление делителя должно быть как минимум на порядок больше переходного сопротивления зонда. Полное сопротивление делителя составляло 215 кОм. Результаты и обсуждение На рис. 3 приведены осциллограммы генерируемого импульса напряжения U ( t ), тока I ( t ) и кривая расчетного динамического сопротивления Z ( t ) = U ( t )/ I ( t ); длительность фронта импульса 0,5 мкс, длительность импульса до спада на половину амплитуды 10 мкс. Хорошо регистрируется начало резкого падения сопротивления