Текст вебинара. Страница 2
Быстрая навигация по слайдам:
Численное моделирование динамики роста искровых каналов
Первая вещь кажется, вот какой, кажется, что эти каналы – это очень хорошая штука. Почему? Потому что за счёт канала изменяется длина электрода, который кроме металлических электродов добавляются эти плазменные электроды, по которым растекается ток. В результате этого дела, посмотрите, сопротивление заземления очень сильно меняется во времени. Например, металлический электрод обеспечивал сопротивление заземления в 42 Ом, а когда выросли восемь каналов, которые вы видели на фотографии, то сопротивление заземления снизилось примерно до 5 Ом, то есть в восемь раз. Вроде очень хороший и очень замечательный эффект, и наверное, и есть смысл этот эффект использовать как-то.
Влияние амплитуды тока молнии
Но дело заключается вот в чём, дело заключается в том, что для меня важнее сейчас не допустить эти каналы к объектам, которые я защищаю. Почему? Потому что я поставил молниеотводы, я увожу ток молнии по этим молниеотводам из той зоны, которая для меня опасна. А тут получается вот какая вещь, растут искровые каналы, растут на очень приличную длину. И в результате того что они растут на очень приличную длину, у меня получается вот какая вещь: ток молнии, минуя молниеотводы, в обход этих молниеотводов, он по каналам, длина которых, смотрите, как она меняется в зависимости от амплитуды тока. Если у меня хороший грунт с удельным сопротивлением 200 Ом*м, если у меня растёт четыре канала, то при токе 100 кА, длина таких каналов вырастает на 20 метров. И это значит, если у меня молниеотвод стоит на расстоянии 20 метров от какого-то горючего или взрывоопасного объекта, то у меня этот молниеотвод работает без толку, потому что канал всё равно дотянется до этой самой длины.
Полная версия стенограммы вебинара доступна только зарегистрированным пользователям!
Получите доступ ко всем материалам на сайте совершенно бесплатно!
График
А теперь второй вопрос: а полезность есть? Что значит полезность? Полезность эта значит следующее: у меня каналы уменьшают сопротивление заземления и вроде это полезное явление. Но вопрос заключается вот в чём: а когда мне нужно, чтобы сопротивление заземления снизилось? Смотрите, важно, чтобы сопротивление заземления успело снизиться до амплитуды тока молнии. А какие амплитуды у токов молнии? Вообще говоря, самая большая амплитуда отрицательной молнии – это примерно 20 мкс, больше не бывает. И за эти 20 мкс при токе 100 кА канал вырастает всего лишь на всего на 6 – 7 метров, а при токе 30 кА всего лишь на 2 – 3 метра. В результате сопротивление заземления при этих временах снижается очень не сильно, в лучшем случае оно снижается всего лишь в два раза. Для большинства практических задач это не так уж и принципиально.
Динамика роста канала
Есть ещё один момент, это момент вот какой: а как все это дело меняется в высокоомном грунте? Точно такое же решение я сделал для грунта с удельным сопротивлением в 1000 Ом*м – это плохой грунт, это песок, суглинок какой-нибудь суховатый. И вот оказывается, что в таких грунтах канал снова вырастает всего лишь примерно на 5 метров при очень большом токе, при 2,5 метров при слабом токе в 30 кА, а сопротивление заземления снижается снова очень несильно всего лишь на десятки процентов. Происходит это из-за того, что высокоомных грунтах текут небольшие токи и эти каналы растут медленнее. Они рады бы вырасти, они бы выросли, но для этого нужно очень большое время.
Полная версия стенограммы вебинара доступна только зарегистрированным пользователям!
Получите доступ ко всем материалам на сайте совершенно бесплатно!
При расчёте длины искровых каналов
И если говорить о том, что этот канал прорывается к объекту, он может прорываться сколько угодно времени. А если говорить о том, как снижается сопротивление заземления, то важно только то снижение сопротивление заземления, которое происходит на фронте импульса. А здесь этот медленный процесс не успевает ничего путного сделать. Вот какова ситуация.
Новейшие экспериментальные исследования
Теперь я буду говорить ещё об одной сказке, которая существовала до самого последнего времени. Я говорил о том, что почти сто лет тому назад об этих искровых каналах знали, знали об их существовании. Их регистрировали. Например, в Норвегии был зарегистрирован в скальном грунте такой канал длиной в 200 метров. Но говорили: «Ребята, зря вы беспокоитесь! Если у вас грунты хорошие, если они низкоомные эти самые грунты, то ничего страшного нет. Потому что в низкоомных грунтах вообще эти каналы не развиваются». Была такая идея, что это именно так. И все были уверены, что это было именно так, и никто в этом не сомневался. Несколько лет тому назад, объединенная команда из трех институтов: ТРИНИТИ – это Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований и объединенного института высоких температур и нашего энергетического института имени Кржижановского решили сделать генератор, на котором можно было бы в реальности посмотреть токи молнии и посмотреть, как они растекаются. Генератор, которая сделала эта объединённая команда – это генератор с рекордными параметрами. Два элемента каждый напряжением 1,2 МВ, этот элемент стоит на земле. Энергия, которая запасается – 2 МДж – это примерно энергия на уровне 1 кг взрывчатки.
Полная версия стенограммы вебинара доступна только зарегистрированным пользователям!
Получите доступ ко всем материалам на сайте совершенно бесплатно!
Результаты измерений
И когда эти генераторы начали испытывать в полевых условиях, а их начали испытывать в полевых условиях совершенно сознательно, имея в виду грунты очень высокой проводимости, то оказалась вот какая вещь, что в грунтах очень высокой проводимости даже 100 Ом*м – это чернозём, сопротивление за счёт таких каналов меняется приблизительно в 5 раз. И этот миф о том, что если у вас хорошие грунты и никаких искровых каналов у вас не будет, и плюйте на это дело, этот миф исчез. Он больше не существует, такие грунты, они, оказывается, действуют в отношении искровых каналов совершенно одинаково. И в высокоомных и в низкоомных грунтах могут формироваться такие искровые каналы.
Управление каналом скользящего разряда
А теперь возникает совершенно резонный вопрос: а что с ними делать? С ними ведь надо как-то бороться. Эти искровые каналы надо уменьшать. Как их уменьшать? Первая вещь, которая приходит на ум сразу – это взять и понизить ток молнии, но мы не можем ослабить ток молнии. Зато мы можем разбросать этот ток по нескольким заземлителям. Но оказывается, что эффект, который в этом случае будет достигнут, не такой уж и хороший. Потому что при токе в 10 кА, то есть ток молнии в 100 кА разделен по десяти путям.
Полная версия стенограммы вебинара доступна только зарегистрированным пользователям!
Получите доступ ко всем материалам на сайте совершенно бесплатно!
<< Предыдущая страница
слайды с 1 по 8
Следующая страница >>
слайды с 17 по 22 + блок вопросов и ответов
Смотрите также: