Наличие воздушной среды, почвы и биологической ткани обуславливает существование трёхмерного ЭМП в МЭП. Так как геометрия электродной системы ЭТК неразрывно связана с ЭМП и определение поверхности электродов может происходить только итеративно, то должен быть разработан эффективный метод вычисления. В этом случае удобны расчёты в двух измерениях. Поверхностные токи раскладываются на отдельные кольцеобразные токи, и вычисление поверхностного распределения тока сводится к вычислению линейных токов. Для этой цели должно быть сделано отдельное описание секционированного электрода, чтобы как можно более точно определить трехмерную конфигурацию ЭМП. При описанном выше допущении ЭМП состоит из 2-х двумерных полей. На некотором расстоянии от электрода имеется точно осесимметричное поле, т.к. влияние неосесимметричного электрода на форму поля быстро уменьшается с расстоянием. Это поле может быть описано азимутальным распределением тока на неразделённой на сегменты поверхности. В зазорах МЭП также существует двухмерное поле. И только в области перехода между внешней областью и зазором поле имеет трехмерную конфигурацию. Задача состоит в формулировке дифференциально-разностных уравнений для 2-х полей и в определении условий их взаимного влияния, соответствующих области перехода. При условии, что среда линейна, т.е. за пределами заряда нет вкраплен, способных исказить ЭМП, можно использовать метод наложения. Если рассматривать вкрапления, искажающие ЭМП, то нужно использовать численный метод, либо метод конечных элементов.
После решения расчетной задачи для измерения ЭМП в точках, удаленных от электродов, необходимо определить их потенциал и в начале опытов исследовать однородную среду на предмет изменения потенциала её точек от ЭМП "точечного" электрода. Конечной задачей является измерение потенциала точек, расположенных в пространстве, на которое воздействует ЭМП трёхфазной электродной системы ЭТК. Методикой исследований предлагается использовать резервуар, наполненный составом близким по электрофизическим свойствам к почве, располагать в нем электроды ЭТК и измерять потенциал точек этого состава.[11]
В качестве исходной отправной точки для создания экспериментальной модели можно взять, выше упомянутую в главе 1 пункте 1.5, модель ЭМП двухпроводной линии электропередачи, предложенную в качестве лабораторной работы по теоретическим основам электротехники Новосибирской академии водного транспорта. Но в её конструкцию необходимо внести существенные доработки необходимые для соблюдения частоты эксперимента.
Одним из разногласий является принятая в этой модели электропроводность электролита, которая должна быть в пределах (1-3) 10-2 1/Ом . м. Однако электропроводность состава в создаваемой нами модели должна быть близкой к электропроводности почвы. Особенности почвенного состава, то есть неоднородность почвы является существенным фактором, который может вносить искажения в измерения, поэтому работа с почвенной структурой можно выполнять только после получения точной методики исследований на идеализированной модели. В качестве идеализированной модели почвы предлагается выбирать электролит. В качестве электролита предлагается использовать слабые растворы соли в воде, удельная электропроводимость должна соответствовать электропроводимости почвы в книге [6] на стр. 94 приводится удельная проводимость земли γ = 10-2 1/Ом . м.
В качестве резервуара для электролита предлагается использовать электролитическую ванну представляющую собой открытый сосуд из стекла, для увеличения прочностных характеристик каркас сосуда выполнен из металлического проката (уголок).
Модель электродной системы выполняется той же геометрической формы и материала (медь, бронза, нержавеющая сталь и др.), что и реальная установка, но уменьшенная до соответствующих размеров. Степень уменьшения регламентируется масштабом:
В качестве источника питания предлагается использовать стандартную сеть трехфазного переменного напряжения (U=380 B). Для соблюдения правил электробезопасности на исследовательской установке напряжение уменьшают с помощью понижающего трехфазного трансформатора до 20В и подают его на модель электродной системы ЭТК. Это обуславливается относительной электробезопасностью этого напряжения, удобным масштабом по отношению к усредненному значению напряжения применяемого у ЭТК трехфазного исполнения которое составляет 20кВ. Тогда масштаб будет иметь следующую величину:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
