MODELING OF THE ELECTRIC FIELDS IN THE VICINITY OF THE CONDUCTIVE LIGHTNING RODS

Yevgeny Sokol, Marina Rezinkina, Oleg Rezinkin, Svitlana Lytvynenko, Oleh Hryb
2019 Vìsnik Nacìonalʹnogo tehnìčnogo unìversitetu "HPÌ". Serìâ: Gìdravlìčnì mašini ta gìdroagregati  
Метою роботи є розробка методу більш точного розрахунку розподілу електричного поля (ЕП) в системах з електропровідними стрижнями, забезпечуючи знаходження напруженості та потенціалу електричного поля при використанні просторової сітки з кроком, пропорційним довжині стрижня, а не його радіусу. Методика: описаний метод розрахунку електричного поля в околі електропровідних стрижнів з великим співвідношенням довжини до радіуса: більше 10 2 -10 3 . Запропонований метод заснований на техніці
more » ... ого інтегрування та використанні інформації про нелінійне спадання напруженості та потенціалу ЕП у напрямках, перпендикулярних осі стрижня. Результати: показано, що найкращий збіг з аналітичними рішеннями може бути досягнутий шляхом отримання різницевих коефіцієнтів у вузлах, що оточують стрижень, за допомогою інтегрування виразів для ЕП струмопровідного еліпсоїда під потенціалом по поверхням комірок розрахункової сітки. Практичне значення: в результаті використання запропонованого методу стає можливим більш точний розрахунок напруженості електричного поля в зоні навколо стрижня під потенціалом або стрижня в однорідному ЕП при застосуванні сітки, крок якої порівняний з його довжиною, а не радіусом. Новизна: використання запропонованого способу для розрахунку напруженості ЕП в околі електропровідних стрижнів з урахуванням нелінійного характеру спадання напруженості та потенціалу в безпосередній близькості від стрижня за допомогою аналітичних виразів для ЕП витягнутого струмопровідного еліпсоїду під потенціалом зменшує відносні похибки розрахунку напруженості ЕП в зоні навколо стрижня і вище його вершини з 27 % до 3 % і менше. У цьому випадку просторовий крок обирається пропорційним довжині стрижня, а не його радіусу. Наведено приклад розрахунку напруженості електричного поля в умовах грози. Ключові слова: електричне поле, струмопровідні стрижні, метод скінченного інтегрування, математичне моделювання, блискавкоприймач, струмопровідний еліпсоїд під потенціалом. the zone around the rod and above its tip from 27 % to 3 % and less. In this case, a spatial step is chosen proportional to the length of the rod, and not to its radius. An example of the electric field strength calculation in lightning storm conditions is presented.
doi:10.20998/2411-3441.2019.1.02 fatcat:qganuzbstjftlmr5pvkhp5l7ii