Нормалізація магнітного поля в житлових приміщеннях, розташованих над вбудованими трансформаторними підстанціями 6(10)/0,4 кВ потужністю 100-400 кВА
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-3944.2024.2.08Ключові слова:
вбудована трансформаторна підстанція, низьковольтний струмопровід, магнітне поле, житлове приміщення, пасивний екран, система активного екрануванняАнотація
Метою роботи є визначення методів та засобів екранування, достатніх для зменшення до безпечного рівня магнітного поля промислової частоти в житлових приміщеннях будинків старої забудови, розташованих над вбудованими трансформаторними підстанціями 6(10)/0,4 кВ потужністю 100–400 кВА при малих відстанях до приміщення. Для досягнення поставленої мети запропоновано модифікований метод синтезу систем активного екранування магнітного поля трансформаторних підстанцій при малих відстанях від підстанції до підлоги приміщення, та проведена його експериментальна перевірка на повномасштабному фізичному макеті трансформаторної підстанції потужності 100 кВА з фізичним макетом синтезованої системи активного екранування. Проведено синтез систем активного екранування магнітного поля трансформаторних підстанцій потужності 100–400 кВА при малих відстанях від підстанції до підлоги приміщення та аналіз їх ефективності. Визначено, що нормалізація магнітного поля на поверхні підлоги для трансформаторних підстанцій потужності 100 кВА з допомогою синтезованої системи активного екранування з однією компенсаційною обмоткою можлива на відстанях не менш 1,15 м від підстанції, а з двома обмотками - не менш 1,02 м. Визначено, що нормалізація магнітного поля на поверхні підлоги для трансформаторних підстанцій 400 кВА з допомогою синтезованої системи активного екранування з двома обмотками можлива тільки при відстані від підстанції не менш 1,6 м. Проведено аналіз ефективності комбінованого використання активного та пасивного екранування. Визначено, що комбіноване використання синтезованих двоканальних систем активного екранування та пасивного плоского електромагнітного екрану з алюмінієвого листа товщиною 4 мм дозволяє зменшити магнітне поле над вбудованою трансформаторною підстанцією потужністю від 100 до 400 кВА до нормативного рівня при обмеженні відстані від підстанції до підлоги приміщень не менш 1,08 м і забезпечує захист здоров’я населення від впливу магнітного поля промислової частоти.
Посилання
Grbiс M., Canova A., Giaccone L. Magnetic field in an apartment located above 10/0.4 kV substation: levels and mitigation techniques. CIRED – Open Access Proceedings Journal, 2017. no. 1. pp. 752–756. doi: https://doi.org/10.1049/oap-cired.2017.1230.
Thuroczy G., Janossy G., Nagy N., Bakos J., Szabo J., Mezei G. Exposure to 50 Hz magnetic field in apartment buildings with built-in transformer stations in Hungary. Radiation protection dosimetry, 2008. vol. 131. no. 4. pp. 469–473. doi: https://doi.org/10.1093/rpd/ncn199.
Okokon E. O., Roivainen P., Kheifets L., Mezei G., Juutilainen J. Indoor transformer stations and ELF magnetic field exposure: use of transformer structural characteristics to improve exposure assessment. Journal of exposure science & environmental epidemiology, 2014. vol. 4. no. 1. pp. 100–104. doi: https://doi.org/10.1038/jes.2013.54.
Navarro-Camba E. A., Segura-García J., Gomez-Perretta C. Expo-sure to 50 Hz Magnetic Fields in Homes and Areas Surrounding Urban Transformer Stations in Silla (Spain): Environmental Impact Assessment. Sustainability, 2018. vol. 10. no. 8. p. 2641. doi: https://doi.org/10.3390/su10082641.
Pravy`la ulashtuvannya elektroustanovok. Vy`dannya oficijne. Minenergovugillya Ukrayiny`. Kharkiv: Vy`davny`cztvo «Fort», 2017. 760 p.
Alotto P., Guarnieri M., Moro F., Turri R. Mitigation of residential magnetic fields generated by MV/LV substations. 42nd International Universities Power Engineering Conference, 2007, pp. 832–836. doi: https://doi.org/10.1109/UPEC.2007.4469057.
Bravo-Rodríguez J., Del-Pino-López J., Cruz-Romero P. A Survey on optimization techniques applied to magnetic field mitigation in power systems. Energies, 2019. vol. 12. no. 7. 1332 p. doi: https://doi.org/10.3390/en12071332.
Canova A., Giaccone L. Real-time optimization of active loops for the magnetic field minimization. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, 2018. vol. 56. pp. 97–106.
del-Pino-Lopez J. C., Giaccone L., Canova A., Cruz-Romero P. Ga-based active loop optimization for magnetic field mitigation of MV/LV substations. IEEE Latin America Transactions, 2014. vol. 12. no. 6. pp. 1055– 1061.
del-Pino-López J., Giaccone L., Canova A., Cruz-Romero P. Design of active loops for magnetic field mitigation in MV/LV substation surroundings. Electric Power Systems Research, 2015. vol. 119. pp. 337–344.
Canova A., del-Pino-López J. C., Giaccone L., Manca M. Active Shielding System for ELF Magnetic Fields. IEEE Transactions on Magnetics. 2015. vol. 51. no. 3. pp. 1–4. doi: https://doi.org/10.1109/TMAG.2014.2354515.
Rozov V. Yu., Tkachenko A. O. Erisov A. V, Grinchenko V. S. Analiticheskiy raschet magnitnogo polya trehfaznyih kabelnyih liniy pri dvuhstoronnem zamyikanii sobstvennyih ekranov kabeley. Texnichna elektrody`namika. 2017. № 2. pp. 13–18. doi: https://doi.org/10.15407/techned2017.02.013.
Rozov V. Yu. Vneshnie magnitnyie polya silovogo elektrooborudo-vaniya i metodyi ih umensheniya. KiYiv. 1995. 42 s. (Prepr. NAN Ukrainyi. Inctitut elektrodinamiki, no. 772).
Kuznetsov B. I., Nikitina T. B., Bovdui I. V., Chunikhin K. V., Kolomiets V. V., & Kobylianskyi B. B. The method for design of combined electromagnetic shield for overhead power lines magnetic field. Electrical Engineering & Electromechanics, 2024. no. 3. pp. 22–30. doi: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2024.3.03.
Kuznetsov B. I., Pelevin D. Y., Bovdui I. V., Kotliarov D. A. Active screening of industrial frequency magnetic field system synthesis. Texnichna elektrody`namika, 2012. № 2. pp. 131–132.
Rozov V. Y., Kundius K. D., Pelevin D. Y. Active shielding of external magnetic field of built-in transformer substations. Electrical Engineering & Electromechanics, 2020. no. 3. pp. 24-30. doi: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2020.3.04.
Kundius K. D. Analiz efekty`vnosti akty`vnogo ekranuvannya zovnishn`ogo magnitnogo polya vbudovany`x transformatorny`x pidstancij potuzhnistyu do 1260 kVA. Energozberezhennya. Energety`ka. Energoaudy`t. 2022. no. 12. pp. 50–62. doi: https://doi.org/10.20998/2313-8890.2022.11.05
Rozov V. Y., Pelevin D. Y., Kundius K. D. Simulation of the magnetic field in residential buildings with built-in substations based on a two-phase multi-dipole model of a three-phase current conductor. Electrical Engineering & Electromechanics, 2023. no. 5. pp. 87–93. doi: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2023.5.13.
Nesterenko A. D. Vvedenie v teoreticheskuyu elektrotehniku, Kyiv: Naukova Dumka Publishing, 1969, 351 p. (in Russian).
Simonyi К. Theoretische elektrotechnik. Berlin: VEB Deutscher Verlag der Wissen, 1979, 980 p. (in German).
Smythe W. R. Static and Dynamic Electricity. McGraw-Hill, New York, 1968, 623 р
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
