Вестник Кольского научного центра РАН. 2012, №4.

способный создавать в массиве поле механических напряжений, достаточных для разрушения твердого тела [6]. В варианте способа, который получил название электроимпульсного разрушения материалов [7] (является предметом рассмотрения в данной статье), формирование канала электрического пробоя твердого тела и его последующее разрушение осуществляется от одного источника напряжения. При расположении электродов непосредственно на поверхности твердого тела, то есть при сопоставимости величин пути перекрытия по поверхности и разрядного промежутка при пробое твердого тела работает другой принцип координации пробивных напряжений сквозного пробоя и перекрытия по поверхности, а именно, основанный на зависимости пробивного напряжения от условий электрического нагружения объекта. В традиционных условиях на постоянном и переменном напряжении, при значительной вариации электрической прочности различных диэлектриков наиболее общим случаем является тот, что электрическая прочность твердых диэлектриков выше прочности жидких диэлектриков и еще в большей степени газов. В этом случае разряд в промежутке между электродами, наложенными на подвергаемый разрушению массив с одной свободной поверхностью и даже на кусковой фрагмент породы, развивается по поверхности массива или кускового фрагмента породы с минимальным эффектом разрушения. На импульсном напряжении зависимость электрической прочности диэлектрика от условий электрического нагружения (вольт-секундная характеристикой пробоя среды, В.С.Х.) является функцией скорости нарастания напряжения (крутизны фронта импульса) для косоугольных импульсов напряжениях или амплитуды напряжения для импульсов напряжения с коротким (наносекундным) фронтом и квазипостоянной амплитудой в пределах времени формирования пробоя, и общим является то, что при сокращении экспозиции импульсного напряжения (времени воздействия до завершения пробоя) электрическая прочность диэлектриков растет. Однако прочность твердых тел возрастает в меньшей степени, чем жидких сред и газов. В результате этого наступает инверсия соотношения электрических прочностей сред - в диапазоне времени воздействия менее 10-6с электрическая прочность горных пород становится ниже прочности диэлектрических жидкостей, а при экспозиции напряжения менее (1-2)-10- с ниже и прочности технической воды (рис. 2). J4W Рис. 2. Принцип электроимпульсного разрушения: а) сопоставление В. С.Х. различных сред, б) последовательность процессов пробоя иразрушения в системе с одной свободной поверхностью, в) последовательность процессов пробоя и разрушения фрагментов материала На рис. 2 схематично дано сопоставление вольт-секундных характеристик пробоя в одинаковом разрядном промежутке твердого тела (горной породы) и жидкой среды. Точка пересечения вольт-секундных характеристик (критериальная крутизна фронта импульса 168