Магнитное поле (МП) промышленной частоты 50 Гц наиболее опасно для здоровья людей даже при его слабом, но длительном воздействии [1]. Основными источниками, создающими такое МП внутри жилых помещений, являются расположенные в жилых зонах объекты электроэнергетики — воздушные и кабельные линии электропередачи (ЛЭП), а также городские трансформаторные подстанции (ТП).
Предельно допустимый уровень (ПДУ) индукции МП 50 Гц для населения, создаваемого электроустановками, регламентирован в [2] и составляет 10 мкТл на территории жилой застройки и 0,5 мкТл внутри жилых помещений.
Наиболее остро проблема нормализации внешнего магнитного поля (ВМП) ТП стоит в жилых домах со встроенными ТП [2, 6], когда расстояния между ТП и жилыми помещениями уменьшается до нескольких метров. Такие дома (рис. 1) достаточно широко распространены в Украине и других странах. Кроме того, встроенные ТП начали широко использоваться в мире для электроснабжения секций из 10–20 этажей в современных сверхвысотных жилых домах [7] с целью уменьшения потерь электроэнергии. Проблема нормализации их МП также требует своего решения.
В настоящее время наиболее полно исследовано МП ЛЭП и определены методы его уменьшения до безопасного для населения уровня [3–5]. В то же время исследованию ВМП ТП не уделялось должного внимания, хотя в отдельных случаях — при приближении ТП к жилым помещениям — их МП может превышать ПДУ.
Таким образом, ВМП ТП в настоящее время исследовано недостаточно, что затрудняет решение актуальной и социально значимой проблемы нормализации МП частотой 50 Гц в помещениях жилых домов, расположенных вблизи ТП.
Целью работы является исследование ВМП городских ТП и методов его уменьшения до нормативного уровня в близлежащих жилых помещениях.
ТП как источник МП. Городские ТП осуществляют электроснабжение жилых домов. Они выполняют функции преобразования трехфазного высокого напряжения 6 (10) кВ в напряжение 0,38 кВ и распределения электроэнергии напряжением 380 В (220 В) конечным потребителям [2, 6]. Типовые городские ТП (рис. 2) имеют мощность от 100 до 1400 кВА и комплектуются одним либо двумя понижающими трехфазными трансформаторами с заземленной нейтралью. ТП содержат секционированные распределительные устройства (РУ) из токопроводов (шин, кабелей) с необходимой коммутационной, защитной и измерительной аппаратурой.