RU2471924C1 - Способ разрушения ледового покрова - Google Patents
Способ разрушения ледового покрова Download PDFInfo
- Publication number
- RU2471924C1 RU2471924C1 RU2011128145A RU2011128145A RU2471924C1 RU 2471924 C1 RU2471924 C1 RU 2471924C1 RU 2011128145 A RU2011128145 A RU 2011128145A RU 2011128145 A RU2011128145 A RU 2011128145A RU 2471924 C1 RU2471924 C1 RU 2471924C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- conductors
- ice cover
- destruction
- cover
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 4
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 4
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано для разрушения ледяных заторов. Способ заключается в прокладке во льду электрической двухпроводной линии с последующим силовым воздействием на ледовый покров. Параллельные проводники укладываются в лед на расстоянии 2-3 см в распилы или вмораживаются путем нагрева при пропускании тока. Параллельные проводники оканчиваются закорачивающими электродами и подключены к высоковольтному емкостному накопителю. Силовое воздействие создается за счет силы Лоренца путем взаимного отталкивания проводников при пропускании высокоэнергетических импульсов электрического тока. Кроме того, высокоэнергетический импульс вызывает резкий нагрев проводников, что приводит к их взрывному разрушению по всей длине. Обеспечивается раскалывание ледяного покрова в заданном направлении. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано для разрушения ледяных заторов. Известны механические [1-3, 6], взрывные [6] и электрогидравлические [4, 5] способы разрушения ледового покрова.
Недостатками известных механических способов является невозможность разрушения льда большой толщины и износ механических устройств в процессе разрушения льда. В условиях сложной ледовой обстановки выход из строя рабочего органа исправить практически невозможно.
Недостатком взрывных способов ликвидации заторов является их экологическая вредность, обусловленная необходимостью использования мощных зарядов взрывчатых веществ (ВВ). Кроме того, взрывы в ледяных полях не обеспечивают раскалывания льда, а образуют проруби, что требует применения большого числа зарядов ВВ.
Электрогидравлические способы свободны от указанных недостатков, однако имеют низкий КПД и обеспечивают только локальное разрушение льда, что неприемлемо в условиях больших ледяных заторов.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является способ разрушения ледяного покрова, в котором разрушение льда происходит под воздействием взрывной волны, возникающей в подледной воде в результате ее нагрева электрической дугой между опущенными под лед электродами [4]. Недостатком известного способа является то, что воздействие является локальным и не использует для разрушения затора всю энергию электромагнитных импульсов, генерируемых источником.
Целью изобретения является увеличение масштаба воздействия на ледовый покров и повышение КПД установки для разрушения ледового покрова.
Указанная цель достигается тем, что в способе, принятом за прототип, пары проводников, подсоединенные к электродам с одной стороны и к источнику высоковольтных импульсов с другой, прокладываются в неглубоких распилах во льду в непосредственной близости друг от друга.
Провода также могут вмораживаться в лед на небольшую глубину путем их нагрева при пропускании электрического тока от источника. В этом случае отпадает необходимость в распилах льда.
При прохождении высокоэнергетического импульса электрического тока указанные проводники отталкиваются друг от друга под действием силы Лоренца, определяемой выражением [7]
где d - расстояние между проводниками; I1, I2 - сила тока в проводниках; µ, µ0 - магнитная проницаемость среды и вакуума; l - длина проводников.
В результате взаимного отталкивания проводников происходит разрушение (раскалывание) льда вдоль проводов.
На фиг.1 приведена принципиальная схема электродинамической системы разрушения ледяного покрова. Она состоит из источника электроэнергии (1), который может быть стационарным либо мобильным, емкостного накопителя (2), являющегося источником высокоэнергетических импульсов, проводников (3), проложенных попарно на небольшом расстоянии во льду (4) и оканчивающихся закорачивающим электродом (5).
Принцип действия устройства заключается в следующем. Во льду на расстоянии 2-3 см друг от друга делаются параллельные распилы, в которые укладываются проводники прямого и обратного тока, оканчивающиеся закорачивающими электродами и подключенные к источнику высоковольтных импульсов. Либо проводники укладываются на поверхность льда и по ним пропускается электрический ток, нагревающий их и обеспечивающий вмораживание в лед.
При подаче мощного высоковольтного импульса от накопителя (2) под действием силы Лоренца проводники отталкиваются друг от друга, разрушая окружающий лед на протяжении всей своей длины. Кроме электродинамического воздействия высокоэнергетический импульс вызывает резкий нагрев проводников, что приводит к их взрывному разрушению по всей длине.
Такое комбинированное воздействие обеспечивает раскалывание ледяного покрова в заданном направлении.
Для повышения эффективности метода в ледяном покрове может быть проложена сеть проводников, что позволит обеспечить разрушение льда на большой территории (фиг.2).
Источники информации
1. Устройство для разрушения льда. МПК Е02В 15/02. Российская Федерация, пат. №2113580, 20.05.1998.
2. Способ ликвидации затора. МПК Е02В 15/02. Российская Федерация, пат. №2223365, 10.02.2004.
3. Устройство для предотвращения заторообразования. МПК Е02В 15/02. Российская Федерация, пат. №2241094, 27.11.2004.
4. Способ разрушения ледяного покрова. МКИ Е02В 15/02. Российская Федерация, пат. №2231593, 27.06.2004.
5. Способ ликвидации ледяного затора. МПК Е02В 15/02. Российская Федерация, пат. №2338838, 20.11.2008.
6. Богородский В.В., Гаврило В.П., Недошивин О.А. Разрушение льда. Методы, технические средства. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983.
7. Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике. - М.: Наука, 1976.
Claims (3)
1. Способ разрушения ледового покрова, заключающийся в прокладке во льду электрической двухпроводной линии с последующим силовым воздействием на ледовый покров, отличающийся тем, что силовое воздействие создается за счет силы Лоренца путем взаимного отталкивания проводников при пропускании высокоэнергетических импульсов электрического тока.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в результате пропускания высокоэнергетического импульса тока происходит взрывное разрушение проводников, обеспечивающее дополнительное силовое воздействие на лед.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в ледяном покрове прокладывается сеть проводников, обеспечивающая разрушение льда на большой территории.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2471924C1 true RU2471924C1 (ru) | 2013-01-10 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2555148C1 (ru) * | 2014-04-18 | 2015-07-10 | Николай Петрович Дядченко | Устройство очистки от льда открытых водоёмов и водотоков |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2555148C1 (ru) * | 2014-04-18 | 2015-07-10 | Николай Петрович Дядченко | Устройство очистки от льда открытых водоёмов и водотоков |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10400567B2 (en) | Pipeline descaling and rock stratum fracturing device based on electro-hydraulic pulse shock waves | |
| Joshi et al. | Streamer-like electrical discharges in water: Part I. Fundamental mechanisms | |
| US20240076963A1 (en) | Acoustic stimulation | |
| Kuznetsova et al. | Theoretical and experimental investigation of electro discharge destruction of non-conducting materials | |
| NO20061648L (no) | Fremgangsmate og anordning for generering av Alfven bolger | |
| US8578831B2 (en) | Systems and method for igniting explosives | |
| US8006607B2 (en) | Protective module using electric current to protect objects against threats, especially from shaped charges | |
| Kuznetsova et al. | Effect of electro-discharge circuit parameters on the destructive action of plasma channel in solid media | |
| RU2471924C1 (ru) | Способ разрушения ледового покрова | |
| EP3234297B1 (en) | Device and method for crushing rock by means of pulsed electric energy | |
| WO1999022900A1 (en) | Apparatus and method for breaking solid insulator with electric pulse | |
| JP4362171B2 (ja) | プラズマ破壊装置およびこれを用いた破壊方法 | |
| RU2396630C1 (ru) | Взрывной формирователь импульса тока | |
| RU161599U1 (ru) | Устройство для разрушения бетона, железобетонных изделий и твердых минеральных образований с помощью электрогидравлического эффекта напряжением до 1кв | |
| RU2383391C1 (ru) | Устройство для переработки материалов, содержащих благородные металлы | |
| RU2339054C1 (ru) | Электрогидравлический излучатель | |
| EP0403059B1 (en) | High voltage switch assembly | |
| Duday et al. | Shaper of a current pulse of megaampere level with rise time of 100 ns | |
| Voitenko et al. | A phased splitting off from the high-strength concrete by an electro-blasting method | |
| Yan et al. | Study on the influence of the electrode model on discharge characteristics in High-voltage Pulsed Deplugging Technology | |
| Khalaf et al. | Simulations of the Propagation of Streamers in Electrical Discharges in a 5mm Water Filled Gap | |
| Voitenko et al. | Application of electro-discharge blasting technology for destruction of oversized rocks and rock massive splitting off | |
| RU2148238C1 (ru) | Способ электромагнитной защиты объекта от средств поражения | |
| KR101555920B1 (ko) | 전기 장갑 및 이를 구비하는 방호 시스템 | |
| Yudin et al. | Computer simulation of energy release modes in discharge channel and its influence on stress-strained state formation in solid material under electro-blasting technology |