04.02.2014 / Наш край

На разведку - в магнитные поля

Фото с сайта www.yugopolis.ru

Объектом пристального внимания ученых сразу нескольких институтов Кольского научного центра РАН стали высоковольтные линии электропередачи и подстанции. Одни изучают воздействие геомагнитных бурь на энергосистемы, с тем чтобы научиться предотвращать негативные последствия, а другие используют ЛЭП как низкочастотные антенны и с их помощью проводят глубинное зондирование земных недр для поиска полезных ископаемых. Результаты этих комплексных исследований заполярных ученых отмечены президиумом Российской Академии наук среди важнейших научных достижений.

Редко, да метко

Для арктических территорий эти исследования особенно актуальны: в связи с конфигурацией магнитного поля Земли струи геомагнитных токов образуются именно в приполярных областях. Эти токовые вихри проявляются не только в виде северных сияний. Известно и о воздействии геомагнитных бурь как на здоровье человека, так и на технологические системы.

В последнее время интерес к этой тематике повысился во всем мире, что легко объяснимо: солнечная активность, цикл которой составляет одиннадцать лет, находится на пике. А значит, космическая погода неспокойна. И что принесет она нам, людям?

О магнитных бурях вообще-то известно давно, и с появлением технологических систем влияние их на течение нашей жизни только усилилось: то телеграф начинает работать самопроизвольно, то трансатлантический кабель выходит из строя… Сверхсильные бури катастрофических масштабов фиксируются с XIX века, констатируют ученые. Из более свежих событий: блэкаут, случившийся в Канаде в 1989 году. Тогда геомагнитная буря вывела из строя ряд узловых трансформаторов национальной энергетической системы, несколько миллионов человек на довольно продолжительный период остались без электричества.

В октябре 2003-го на некоторое время прекратился транзит электроэнергии из Кольской энергосистемы в Карелию. Сначала причину не могли понять, потом выяснилось, что в тот день была сильная магнитная буря, она воздействовала на релейную защиту, произошел сбой автоматики и самопроизвольное выключение системы.

Кстати, к зонам повышенной электромагнитной опасности можно отнести не только узловые подстанции, но и атомные электростанции, системы железнодорожной автоматики и прочее.

Бури - на контроль

Ученые Полярного геофизического института (ПГИ) и Центра физико-технических проблем энергетики Севера (ЦФТПЭС) Кольского научного центра решили детально изучить воздействие геомагнитных бурь на оборудование энергосистем, чтобы со временем взять этот процесс под контроль.

- Влияние геомагнитных бурь, несомненно, существует, - говорит директор ЦФТПЭС Борис Ефимов. - Это явление нужно изучать, чтобы предотвратить редкое, но катастрофическое событие.

Вот уже несколько лет совместными усилиями сотрудников ПГИ и ЦФТПЭС на Кольском полуострове проводится регулярная регистрация геомагнитных токов. Исследования воздействия геомагнитных бурь на оборудование энергосистем ведутся с 1986 года, а с 2005-го существует система мониторинга - сеть датчиков геомагнитных токов на пяти подстанциях Карелии и Мурманской области, сейчас идут переговоры об установке еще одного датчика - на подстанции каскада Серебрянских ГЭС.

Все данные поступают на сервер Полярного геофизического института, где они преобразуются в формат, необходимый для представления информации в Интернете.

- Работа по организации непрерывной регистрации геоиндуцированных токов на подстанциях магистральных электрических сетей Северо-Запада не имеет аналогов в России, - подчеркивают ведущие исполнители проекта - заместитель директора по науке ЦФТПЭС Василий Селиванов и и. о. заведующего лабораторией ПГИ Ярослав Сахаров. - Собранный обширный материал позволяет исследовать влияние геомагнитных бурь на трансформаторные подстанции сети, моделировать пиковые значения токов, наведенных геомагнитными бурями в энергосистеме при развитии экстремальных возмущений.

Актуальной задачей по повышению безопасности функционирования технологических систем России, подверженных воздействию геомагнитных возмущений, ученые видят разработку и создание единой системы регистрации и прогнозирования геомагнитных бурь, а также разработку методов и устройств защиты.

Земля «на просвет»

Электромагнитные поля, создаваемые промышленными ЛЭП, можно поставить на службу человеку. Ученые высказали идею о возможности применения электромагнитного поля внешнего происхождения для изучения строения земной коры, ведь у разных геологических структур разная величина электропроводности.

Сотрудники ЦФТПЭС и Геологического института совместно с Санкт-Петербургским филиалом Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн Российской Академии наук создали устройства, способные возбуждать в земле мощные низкочастотные сигналы. В 2006 году с этой целью были разработаны генераторы «Энергия-1» и «Энергия-2» - контролируемые источники электромагнитного поля. В качестве же проводников, которые передадут создаваемый ими сигнал в недра земли, ученые придумали использовать линии электропередачи.

- Наш инновационный метод основан на использовании расположенных под прямым углом друг к другу ЛЭП длиной порядка 100 километров, - уточняет главный научный сотрудник Геологического института, доктор геолого-минералогических наук Абдулхай Жамалетдинов.

Новая методика существенно сокращает расходы на бурение опорных скважин и позволяет изучать глубинную структуру земной коры на территориях в сотни тысяч квадратных километров, при этом исключает экологическую нагрузку на естественную среду обитания человека.

Впервые метод был опробован на энергосистемах Северо-Запада и Карелии в ходе международных экспериментов FENICS-2007 и FENICS-2009. Это позволило ученым провести электромагнитное «просвечивание» вещества земли на глубину до 70 километров и получить ряд принципиально новых сведений о строении литосферы Фенноскандинавского (Балтийского) щита. В последующие годы этот метод успешно использовали на магистральных линиях электропередачи Западной Сибири на газонефтеперспективных территориях Ямало-Ненецкого автономного округа.

Работа над созданием научных основ использования ЛЭП в качестве низкочастотных антенн для геофизических исследований продолжается, но уже сейчас понятно ее значение как для фундаментальной науки, так и в прикладном направлении.

Зоя КАБЫШ, Апатиты.

Опубликовано: Мурманский вестник от 04.02.2014

Назад к списку новостей

Новости региона
Погода
Мурманск
Апатиты
Кандалакша
Мончегорск
Никель
Оленегорск
Полярные Зори
Североморск
Оулу
Тромсе
Курсы валют
$10 NOK10 SEK
66,875776,184879,000772,9161
Афиша недели
По следам Роу и Электроника
Гороскоп на сегодня