По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.3.01

Разработка и исследование макета системы активного экранирования магнитного поля, создаваемого группой воздушных линий электропередачи

Кузнецов Б. И. д-р техн. наук, профессор, зав. отделом, Институт технических проблем магнетизма НАН Украины
Бовдуй И. В. канд. техн. наук, старший научный сотрудник, Институт технических проблем магнетизма НАН Украины
Волошко А. В. канд. техн. наук, научный сотрудник, Институт технических проблем магнетизма НАН Украины
Виниченко Е. В. канд. техн. наук, научный сотрудник, Институт технических проблем магнетизма НАН Украины
Никитина Т. Б. д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой, Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет,
Кобылянский Б. Б. канд. техн. наук, доцент, Украинская инженерно-педагогическая академия, г. Харьков, Украина

Разработан макет одноконтурной системы активного экранирования магнитного поля, создаваемого в жилом помещении группой ЛЭП. Пространственное расположение и геометрические размеры компенсирующей обмотки, а также параметры регуляторов определены на основе решения задачи многокритериальной оптимизации. Проведены полевые экспериментальные исследования макета системы с разомкнутым и замкнутым управлением. Показано, что эффективность системы при разомкнутом и замкнутом управлении примерно одинаковая и составляет более 4 ед. Приведены результаты сравнения экспериментальных и расчетных значений индукции магнитного поля в зоне экранирования. Показано, что экспериментальные и расчетные значения индукции магнитного поля отличаются не более чем на 20%.

Литература:

1. Rozov V., Grinchenko V. Simulation and analysis of power frequency electromagnetic field in build-ings closed to overhead lines Proc. of 2017 IEEE First Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON), May 29 – June 2, 2017. – Kyiv, Ukraine. − Pp. 500

503. doi: 10.1109/UKRCON.2017.8100538.

2. Волошко О.В. Синтез систем активного екранування магнітного поля повітряних ліній електропередачі / Вісник НАН України. – Київ: НАН України. – 2017. – № 7. – С. 64–73.

3. Active Magnetic Shielding (Field Cancellation). http://www.emfservices.com/afcs.html.

4. Beltran H., Fuster V., García M. Magnetic field reduction screening system for a magnetic field source used in industrial applications // 9º Congreso Hispano Luso de Ingeniería Eléctrica (9CHLIE), Marbella (Málaga). – 2005. – Рр. 84–99.

5. Celozzi S., Garzia F. Active shielding for power-frequency magnetic field reduction using genetic algorithms optimization // IEE Proc. Sci. Meas. Technol. – Rome, Italy, Jan. 2004. – Vol. 151. – N 1. – Рр. 2–7.

6. Shenkman A., Sonkin N., Kamensky V. Active protection from electromagnetic field hazards of a high voltage power line // HAIT Journal of Science and Engineering. – 2005. – Vol. 2. – N 2. – Pp. 254–265.

7. Schnabel A., Voigt J., Burghoff M., Knappe-Gruneberg S. Magnetic Shielding State of art, new magnetic shielding and active magnetic shielding for low noise applications // Rome, Italy, 2003. – Vol. 51. – N 5. – Pp. 137–142.

8. Шидловский А.К., Розов В.Ю. Системы автоматической компенсации внешних магнитных полей энергонасыщенных объектов// Технич. электродинамика. – 1996. – № 1. – С. 3–9.

9. Розов В.Ю., Ассуиров Д.А. Метод активного экранирования внешнего магнитного поля технических объектов // Техническая электродинамика. – Тематческий выпуск «Проблемы современной электротехники». – 2006. – Ч. 3. – С. 13–16.

10. Кузнецов Б.И., Туренко А.Н., Никитина Т.Б., Волошко А.В., Коломиец В.В. Метод синтеза замкнутых систем активного экранирования магнитного поля воздушных линий электропередачи // Техническая электродинамика. – 2016. – № 4. – С. 8–10.

11. Kuznetsov B., Nikitina T., Voloshko A., Bovdui I., Vinichenko E., Kobilyanskiy B. Experimental research of magnetic field sensors spatial arrangement influence on efficiency of closed loop of active screening system of magnetic field of power line / Electrical Engineering & Electromechanics. – 2017. – N 1. – P. 16–20.

12. Розов В.Ю., Реуцкий С.Ю., Пилюгина О.Ю. Метод расчета магнитного поля трехфазных линий электропередачи // Техническая электродинамика. – 2014. – № 5. – С. 11–13.

Индукция магнитного поля (МП) промышленной частоты за пределами охранных зон высоковольтных линий электропередачи (ЛЭП) в ряде случаев превышает гранично допустимый уровень 0,5 мкТл [1], что создает угрозу здоровью населения и требует принятия определенных мер по снижению МП действующих ЛЭП в черте городов Украины. Экономически наиболее приемлемыми для Украины являются [2] методы активного контурного экранирования МП действующих ЛЭП, реализуемые с помощью систем активного экранирования (САЭ) [3–10].

Анализ существующих систем активного экранирования. В [10] разработан метод синтеза САЭ МП, а в [11] проведены экспериментальные исследования макета САЭ с различным количеством компенсирующих обмоток и датчиков МП, функционирующих по различным алгоритмам управления [8, 9]. По отношению к геометрическим размерам реальных систем эти макеты выполнены в масштабе 1 к 10, что обуславливает дополнительные погрешности макетирования САЭ, вызванные, в частности, конечными размерами датчиков МП, соизмеримых с размерами компенсационных обмоток макета. Кроме того, исследования макетов САЭ проводились для МП, генерируемого одиночной ЛЭП. В связи с этим возникает задача верификации метода синтеза [10] САЭ МП, создаваемого группой ЛЭП, на полномасштабном макете САЭ.

Целью работы являются разработка и полевые экспериментальные исследования полномасштабного макета одноконтурной системы активного экранирования магнитного поля, создаваемого группой воздушных линий электропередачи в жилых помещениях.

Разработка макета одноконтурной САЭ. На рис. 1 показана схема расположения группы ЛЭП, генерирующих МП, индукцию которого необходимо уменьшить в жилых помещениях (в дальнейшем «в зоне экранирования»).

Исходное МП в зоне экранирования генерируют две двухцепные ЛЭП 110 кВ (ЛЭП 1 и ЛЭП 2), двухцепная ЛЭП 330 кВ (ЛЭП 3) и одноцепная ЛЭП 330 кВ (ЛЭП 4). На этом рисунке также показана зона, в которой необходимо экранировать МП. На основании экспериментальных исследований было установлено, что в зоне экранирования МП имеет незначительную поляризацию [12], что позволяет использовать одноконтурную САЭ с одной компенсационной обмоткой. При синтезе макета САЭ учитывались ограничения на геометрические размеры и точки расположения опор ее компенсационной обмотки.

Для Цитирования:
Кузнецов Б. И., Бовдуй И. В., Волошко А. В., Виниченко Е. В., Никитина Т. Б., Кобылянский Б. Б., Разработка и исследование макета системы активного экранирования магнитного поля, создаваемого группой воздушных линий электропередачи. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2018;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: