Ключові слова
three-dimensional magnetic field
magnetic shield
composite material with magnetic properties
magnetic field reduction
finite-element analysis підземна кабельна лінія
тривимірне магнітне поле
магнітний екран
композиційний матеріал з магнітними властивостями
зниження рівня магнітного поля
скінченно-елементний аналіз
Як цитувати
Анотація
У роботі виконано чисельний розрахунок та аналіз тривимірного магнітного поля підземної кабельної лінії з магнітними екранами кінцевої довжини, які використовуються для зменшення рівня поля на поверхні землі. Як екрани пропонується використовувати насипний та засипний ґрунт, що містить магнітні частки і внаслідок цього має ефективні магнітні властивості (=1÷1000). Досліджено ефективність використання такого типу екранів для підземної кабельної лінії напругою 330 кВ залежно від їхніх геометричних розмірів та значення ефективної магнітної проникності . Показано, що застосування засипного ґрунту з магнітними властивостями дає змогу досягти п'ятикратного зниження магнітного поля на поверхні землі, і такий тип екрана є більш ефективним, ніж екран у вигляді насипного ґрунту з магнітними властивостями. Комп’ютерні розрахунки показали немонотонний характер змінення магнітного поля на поверхні землі над крайовими зонами магнітного екрана. Виявлено також, що поздовжній розмір крайових зон має порядок глибини, на якій розташовані кабелі. Бібл. 16, рис. 9.
Посилання
Shidlovskii A.K., Shcherba A.A., Zolotarev V.M., Podoltsev A.D., Kucheriava I.M. Extra-high voltage ca-bles with polymer insulation. Kyiv: Institute of Electrodynamics, Ukrainian Academy of Sciences. 2013. 550 p. (Rus)
Greshniakov G.V., Doronin M.V., Korovkin N.V. Combined magnetic shields for cable power lines. Kabeli i provoda. , 2015. No 5. Pp. 8–13. (Rus)
Kucheriava I.M. Shielding of underground extra-high voltage cable line by plane ferromagnetic shield. Tekhnichna Elektrodynamika. 2019. No 6. Pp. 13–17. (Rus) DOI: https://doi.org/10.15407/techned2019.06.013
Machado V.M. Magnetic field mitigation shielding of underground power cables. IEEE Transactions on Magnetics. 2012. Vol. 48. No 2. Pp. 707–710. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2011.2174775
Shcherba A.A., Podoltsev O.D., Kucheriava I.M. The magnetic field of underground 330 kV cable line and ways for its reduction. Tekhnichna Elektrodynamika. 2019. No 5. Pp. 3–9. (Rus) DOI: https://doi.org/10.15407/techned2019.05.003
Shevel D.M. Electromagnetic safety. Kyiv: Vek+, Kyiv: NTI, 2002. 432 p. (Rus)
Electric installation code. Minpalivo Ukrainy, 2010. 776 p. (Ukr)
D’Amore M., Menghi E., Sarto M.S. Shielding techniques of the low-frequency magnetic field from cable power lines. IEEE Internat. Symposium on Electromagnetic Compatibility. Istanbul, 18–22 Aug., 2003. Vol. 1. Pp. 203–208.
De Wulf M., Wouters P., Sergeant P., Dupré L., Hoferlin E., Jacobs S., Harlet P. Electromagnetic shielding of high-voltage cables. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2007. No 316. Pp. 908–911. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2007.03.137
Zhou P., Fu W.N., Lin D., Stanton S., Cendes Z.J. Numerical modeling of magnetic devices. IEEE Trans-actions on Magnetics. July 2004. Vol. 40. Is. 4. Pp. 1803–1809. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2004.830511
Biro O., Preis K., Vrisk G., Richter K.R., Ticar I. Computation of 3D magnetostatic fields using a reduced scalar potential. IEEE Transactions on Magnetics. 1993. Vol. 29. Is. 2. Pp. 1329–1332. DOI: https://doi.org/10.1109/20.250643
Petukhov I.S., Akinin K.P. Replacing of the electrical machine winding with magnetized medium at model-ing of magnetic field in overhang parts. Pratsi Instytutu Elektrodynamiki NAN Ukrainy. 2016. Is. 45. Pp. 108–112.
Rozov V.Yu., Reutskiy S.Yu., Pelevin D.E., Yakovenko V.N. Investigation of magnetic field of high-voltage AC transmission lines. Tekhnichna Elektrodynamika. 2012. No 1. Pp. 3–9. (Rus)
Kucheriava I.M. Particularities of magnetic field shielding for underground cable line by composite fill-up soil with magnetic properties. Pratsi Instytutu Elektrodynamiki NAN Ukrainy. 2021. Is. 58. Pp. 14-22. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2021.58.014
Comsol multiphysics modeling and simulation software. URL: https://www.comsol.com/ (accessed at 25.03.2021).
Lyach V.V., Molchanov V.M., Sudakov I.V., Pavlichenko V.P. 330 kV cable line is a new step in devel-opment of Ukrainian power networks. Elektricheskie seti i sistemy. 2009. No 3. Pp. 16–21. (Rus)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2022 Array