Electromagnetic Shielding of Two-Circuit Overhead Power Lines Magnetic Field
Закрыть
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
211 5
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, НИКИТИНА, Татьяна, БОВДУЙ, Игорь, ВОЛОШКО, Елена, ЧУНИХИН, Константин, ДОБРОДЕЕВ, Павел. Электромагнитное экранирование магнитного поля двухцепных воздушных линий электропередачи. In: Problemele Energeticii Regionale, 2023, nr. 4(60), pp. 14-29. ISSN 1857-0070. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.4-60.02
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 4(60) / 2023 / ISSN 1857-0070

Electromagnetic Shielding of Two-Circuit Overhead Power Lines Magnetic Field

Ecranarea electromagnetică a câmpului magnetic al liniilor electrice aeriene cu circuit dublu

Электромагнитное экранирование магнитного поля двухцепных воздушных линий электропередачи

DOI:https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.4-60.02
CZU: 621.3.013

Pag. 14-29

Кузнецов Борис, Никитина Татьяна, Бовдуй Игорь, Волошко Елена, Чунихин Константин, Добродеев Павел
 
Институт проблем машиностроения им. А.Н. Подгорного НАН Украины
 
 
Disponibil în IBN: 8 noiembrie 2023


Rezumat

The purpose of the work is to design an electromagnetic shield to reduce the level of the magnetic field generated by double-circuit overhead power lines to increase the shielding efficiency of the initial magnetic field in residential buildings to the level of sanitary standards and reduce the sys-tem's sensitivity to changes in system parameters. To achieve this goal, the structure of the electro-magnetic shield is determined, which consists of a single-circuit active and multi-circuit passive parts and is characterized by an increased efficiency of reducing the magnetic field of industrial frequency. The design of an electromagnetic shield is reduced to solving a minimax vector optimization problem, in which the vector objective function is calculated based on solutions of Maxwell's equations in a quasi-stationary approximation using the COMSOL Multiphysics software package. The solution of the minimax vector optimization problem is calculated on the basis of optimization algorithms by a multiswarm of particles from Pareto-optimal solutions. The most important results are theoretical and experimental studies of the effectiveness of the designed electromagnetic shield of the magnetic field generated by double-circuit overhead power lines. The significance of the results obtained lies in the fact that practical recommendations are given on the reasonable choice of the spatial arrangement of the contours of the multi-circuit passive screen and the shielding winding of the robust system of elec-tromagnetic shielding of the magnetic field generated by double-circuit overhead power lines. The possibility of reducing the induction of the initial magnetic field to the level of sanitary standards has been shown as well.

Scopul lucrării este de a proiecta un ecran electromagnetic pentru a reduce nivelul câmpului magnetic generat de liniile electrice aeriene cu dublu circuit pentru a crește eficiența de ecranare a câmpului magnetic inițial din clădirile rezidențiale la nivelul standardelor sanitare și pentru a reduce sensibilitatea sistemului la modificările parametrilor sistemului. Pentru a atinge acest scop, se determină structura scutului electromagnetic, care constă dintr-un singur circuit activ și părți pasive cu mai multe circuite și se caracterizează printr-o eficiență crescută a reducerii câmpului magnetic al frecvenței industriale. Proiectarea unui scut electromagnetic se reduce la rezolvarea unei probleme de optimizare vectorială minimax, în care funcția obiectiv vectorială este calculată pe baza soluțiilor ecuațiilor lui Maxwell într-o aproximare cvasi-staționară folosind pachetul software COMSOL Multiphysics. Soluția problemei de optimizare vectorială minimax este calculată pe baza algoritmilor de optimizare printr-un multiroi de particule din soluții Pareto-optime.Cele mai importante rezultate sunt studiile teoretice și experimentale ale eficienței scutului electromagnetic proiectat al câmpului magnetic generat de liniile electrice aeriene cu dublu circuit. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că se dau recomandări practice privind alegerea rezonabilă a dispunerii spațiale a contururilor ecranului pasiv multicircuit și înfășurarea de ecranare a sistemului robust de ecranare electromagnetică a câmpului magnetic generat de liniile electrice aeriene cu circuit dublu. S-a demonstrat și posibilitatea reducerii inducției câmpului magnetic inițial la nivelul standardelor sanitare.

Целью работы является проектирование электромагнитного экрана предназначенного для снижения уровня магнитного поля, генерируемого двухцепными воздушными линиями электропередачи, для повышения эффективности экранирования исходного магнитного поля в жилых домах, до уровня санитарных норм и уменьшения чувствительности системы к изменениям параметров системы. Для достижения поставленной цели, определена структура электромагнитного экрана, состоящего из одноконтурной активной и многоконтурной пассивной части. Разработанный электромагнитный экран характеризуется повышенной эффективностью снижения магнитного поля промышленной частоты. Проектирование электромагнитного экрана сводится к решению задачи минимаксной векторной оптимизации, в которой векторная целевая функция вычисляется на основании решений уравнений Максвелла в квазистационарном приближении с помощью пакета программ COMSOL Multiphysics. Решение задачи минимаксной векторной оптимизации вычисляется на основе алгоритмов оптимизации мультироем частиц из Парето-оптимальных решений с учетом бинарных отношений предпочтения. В ходе проектирования электромагнитного экрана вычислены координаты пространственного расположения 11 контуров пассивного экрана и координаты компенсационной обмотки, а также величина тока и его фазы в обмотке активного экрана. Наиболее важными результатами являются теоретические и экспериментальные исследования эффективности спроектированного электромагнитного экрана магнитного поля, генерируемого двухцепными воздушными линиями электропередачи. Значимость полученных результатов состоит в том, что приводятся практические рекомендации по обоснованному выбору пространственного расположения контуров многоконтурного пассивного экрана и экранирующей обмотки робастной системы электромагнитного экранирования магнитного поля, генерируемого двухцепными воздушными линиями электропередачи. Показана возможность снижения индукции исходного магнитного поля до уровня санитарных норм.

Cuvinte-cheie
two-circuit overhead power lines, magnetic field, electromagnetic shielding, theoretical and experimental studies,

linii electrice aeriene cu două circuite, câmp magnetic, ecranare electromagnetică, studii teoretice și experimentale,

двухцепные воздушные линии электропередачи, магнитное поле, электромагнитное экранирование, теоретические и экспериментальные исследования