Hybrid Active-Passive Shielding of Magnetic Field of Overhead Power Lines with Triangular Phase Conductors Arrangements
Закрыть
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
210 6
Ultima descărcare din IBN:
2023-12-20 19:30
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
621.3.013 (6)
Электротехника (1154)
SM ISO690:2012
КУЗНЕЦОВ, Борис, КУЦЕНКО, Александр, НИКИТИНА, Татьяна, БОВДУЙ, Игорь, ЧУНИХИН, Константин, ДОБРОДЕЕВ, Павел. Гибридное активно-пассивное экранирование магнитного поля воздушных линий электропередачи с треугольным расположением фазных проводов. In: Problemele Energeticii Regionale, 2023, nr. 3(59), pp. 1-16. ISSN 1857-0070. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.3-59.01
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 3(59) / 2023 / ISSN 1857-0070

Hybrid Active-Passive Shielding of Magnetic Field of Overhead Power Lines with Triangular Phase Conductors Arrangements

Ecranarea hibridă activ-pasivă a câmpului magnetic al liniilor electrice aeriene cu un aranjament triunghiular de fire de fază

Гибридное активно-пассивное экранирование магнитного поля воздушных линий электропередачи с треугольным расположением фазных проводов

DOI:https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.3-59.01
CZU: 621.3.013

Pag. 1-16

Кузнецов Борис, Куценко Александр, Никитина Татьяна, Бовдуй Игорь, Чунихин Константин, Добродеев Павел
 
Институт проблем машиностроения им. А.Н. Подгорного НАН Украины
 
 
Disponibil în IBN: 11 august 2023


Rezumat

The aim of the work is to design a robust hybrid active-passive magnetic field shielding system created by overhead power lines with a triangular arrangement of phase wires, designed to increase the shielding efficiency of the initial magnetic field in residential premises to the level of sanitary standards and reduce the system's sensitivity to changes in system parameters. To achieve this goal, the following tasks were solved: the structure of a hybrid system of active-passive shielding was developed, and the synthesis of a system consisting of a double-circuit active and multi-circuit passive parts was performed. The synthesis of the system is reduced to solving a vector game, in which the vector payoff is calculated based on the solutions of the Maxwell equations in the quasi-stationary approximation using the COMSOL Multiphysics software. The solution of a multicriteria game is found on the basis of algorithms for optimizing a multi-swarm of particles from Pareto optimal solutions, taking into account binary preference relations. The most important results are theoretical and experimental studies of the effectiveness of the synthesized hybrid active-passive shielding system for the magnetic field created by overhead power lines with a triangular arrangement of phase wires in the shielding zone. The significance of the results obtained lies in the fact that in the course of designing a hybrid active and multiloop passive screens, the parameters of passive and active screens were calculated; as well as practical recommendations are given on the reasonable choice of the spatial arrangement of a multi-loop passive shield and two shielding windings of a robust system of hybrid shielding of the magnetic field created by overhead power lines with a triangular arrangement of phase wires

Scopul lucrării este de a proiecta un sistem robust hibrid activ-pasiv de ecranare a câmpului magnetic, creat de linii electrice aeriene cu dispunerea triunghiulară a firelor de fază, conceput pentru a crește eficiența de ecranare a câmpului magnetic inițial din spațiile rezidențiale până la nivelul sanitar și reduce sensibilitatea sistemului la modificările parametrilor sistemului. Pentru atingerea acestui scop, au fost rezolvate următoarele sarcini: a fost dezvoltată structura unui sistem hibrid activ-pasiv de ecranare și a fost realizată sinteza unui sistem format dintr-o partea activă cu două circuite și partea pasivă cu mai multe bucle. Soluția jocului multicriterial se bazează pe algoritmii de optimizare a unui multi-roi de particule din soluții optime Pareto, ținând cont de relațiile binare de preferință. Cele mai importante rezultate sunt studiile teoretice și experimentale ale eficacității sistemului robust hibrid activ-pasiv de ecranare a câmpului magnetic creat de liniile electrice aeriene cu o dispoziție triunghiulară a firelor de fază în zona de ecranare. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că, în cursul proiectării unui ecran hibrid activ și pasiv cu mai multe bucle, au fost calculate coordonatele aranjamentului spațial a 16 circuite de ecrane pasive și două înfășurări compensatoare, precum și curenții și fazele din aceste înfășurări ale ecranului activ, la fel sunt propuse recomandări practice cu privire la alegerea rezonabilă a aranjamentului spațial a unui ecran pasiv cu mai multe bucle și a două înfășurări de ecranare a unui sistem robust de ecranare hibridă a câmpului magnetic creat de liniile electrice aeriene cu un aranjament triunghiular de fire de fază. Se arată posibilitatea reducerii inducției câmpului magnetic inițial la nivelul standardelor sanitare.

Целью работы является проектирование робастной гибридной активно-пассивной системы экранирования магнитного поля, создаваемое воздушными линиями электропередачи с треугольным расположением фазных проводов, предназначенной для повышения эффективности экранирования исходного магнитного поля в жилых помещениях до уровня санитарных норм и уменьшения чувствительности системы к изменениям параметров системы. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: разработана структура гибридной системы активно-пассивного экранирования, и выполнен синтез системы, состоящей из двухконтурной активной и многоконтурной пассивной частей. Синтез системы сводится к решению векторной игры, в которой векторный выигрыш вычисляется на основании решений уравнений Максвелла в квазистационарном приближении с помощью программных средств COMSOL Multiphysics. Решение многокритериальной игры находится на основе алгоритмов оптимизации мультироем частиц из Парето оптимальных решений с учетом бинарных отношений предпочтения. Наиболее важными результатами являются теоретические и экспериментальные исследования эффективности синтезированной гибридной активно-пассивной системы экранирования магнитного поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи с треугольным расположением фазных проводов в зоне экранирования. Значимость полученных результатов состоит в том, что в ходе проектирования гибридного активного и многоконтурного пассивного экранов вычислены координаты пространственного расположения 16 контуров пассивного экрана и двух компенсационных обмоток, а также токи и фазы в этих обмотках активного экрана; а также приводятся практические рекомендации по обоснованному выбору пространственного расположения многоконтурного пассивного экрана и двух экранирующих обмоток робастной системы гибридного экранирования магнитного поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи с треугольным расположением фазных проводов. Показана возможность снижения индукции исходного магнитного поля до уровня санитарных норм.

Cuvinte-cheie
overhead power lines, triangular arrangement of phase conductors, magnetic field, robust hybrid active-passive shielding system, theoretical and experimental studies,

linii electrice aeriene, aranjarea triunghiulară a firelor de fază, câmp magnetic, sistem robust hibrid activ-pasiv de ecranare a câmpului magnetic, studii teoretice și experimentale,

воздушные линии электропередачи, треугольное расположение фазных проводов, магнитное поле, робастная система гибридного активно-пассивного экранирования, теоретические и экспериментальные исследования