Петрова В. О. Електродинамічна стійкість високовольтної ізоляції з деревини до дії великого імпульсного струму блискавки

Об'єкт дослідження - електрофізичні процеси, що виникають при взаємодії сильнострумного плазмового каналу великого імпульсного струму лінійної блискавки з деревиною хвойних порід. Мета дослідження -визначення електродинамічної стійкості деревини хвойних порід, яка використовується в ізоляційних конструкціях високовольтної техніки при дії великого імпульсного струму лінійної блискавки. Методи дослідження та апаратура - фундаментальні положення теорії електрофізики та електромеханіки, методи обчислювальної математики (різницевий метод для чисельного рішення диференціальних рівнянь; метод прогонки для розв'язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь), генератор струму лінійної блискавки, коаксіальний шунт, ємнісний поділювач напруги. Теоретичні та практичні результати - розроблено розрахунковий критерій електродинамічної стійкості деревини до дії прямого удару блискавки, розроблено спосіб випробування твердої ізоляції на електродинамічну стійкість до дії великого імпульсного струму. Новизна - вперше розроблено розрахунково-експериментальний метод визначення таких основних теплофізичних та електрофізичних характеристик плазмових каналів сильнострумних іскрових розрядів, що протікають у деревині хвойних порід, як їх радіус, активний опір, питома електропровідність плазми каналу розряду, максимальна напруженість поздовжнього електричного поля у сильнострумному плазмовому каналі, максимальний тиск у плазмовому каналі, максимальна електронна температура та значення енергії, що виділяється у плазмовому каналі; вперше отримано розрахунковий критерій електродинамічної стійкості "живої" та "мертвої" деревини хвойних порід до прямої дії великого імпульсного струму блискавки; вперше отримані розрахункові співвідношення для визначення часу настання у сильнострумному розрядному колі високовольтного генератора імпульсних струмів штучної блискавки електричного вибуху металевого провідника; удосконалено метод визначення активних опорів, що вносяться "мертвою" і "живою" деревиною сосни у сильнострумне розрядне коло низькоомного генератора імпульсної компоненти струму штучної блискавки; отримали подальший розвиток пародинамічна та плазмодинамічна моделі руйнування целюлозної структури деревини при прямому ударі в неї лінійної блискавки. Ступінь упровадження - при розробці та створенні потужного високовольтного випробувального обладнання мегавольтного діапазону, у навчальному процесі у дисциплінах "Техніка високих напруг" і "Електричні апарати" на кафедрі інженерної електрофізики НТУ "ХПІ". Сфера використання - для прогнозування поведінки ізоляційних конструкцій високовольтної техніки з деревини при діїї прямого удару блискавки та розрахункового визначення характеристик плазмових каналів іскрових розрядів лінійної блискавки.