WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

Токарский Андрей Юрьевич

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ ОБЪЕКТОВ

Специальность 05.14.02 – Электрические станции и электроэнергетические системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Иваново 2011

Работа выполнена на кафедре «Автоматическое управление электроэнергетическими системами» ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет В.И. Ленина» и в Филиале ОАО «ФСК ЕЭС» «Магистральные электрические сети Центра (МЭС Центра).

Научный консультант:        доктор технических наук, профессор

                               Мисриханов Мисрихан Шапиевич

Официальные оппоненты:        

                               доктор технических наук, профессор

                               Медведев Виктор Тихонович

                               доктор технических наук

                               Куликов Александр Леонидович

                               доктор технических наук, профессор

                               Слышалов Владимир Константинович

Ведущая организация:        Проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по проектированию энергетических систем и электрических сетей ОАО «Институт «Энергосетьпроект»

Защита состоится 21 октября 2011 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 212.064.01 при Ивановском государственном энергетическом университете по адресу: 150003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, 34, корпус Б, ауд. 237.

Отзывы (в двух экземплярах, заверенные печатью организации) просим направлять по адресу: 150003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, 34, ученый совет ИГЭУ.

Тел.: (4932) 38-57-12, факс (4932) 38-57-01, e-mail: uch_sovet@ispu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановского государственного энергетического университета.

Автореферат разослан _______________________ 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.064.01,

доктор технических наук, профессор Мошкарин А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Электромагнитная безопасность и электромагнитная совместимость высоковольтного и сильноточного оборудования представляет глобальную проблему в электроэнергетике. Ее обеспечение основывается на соблюдении требований соответствующих стандартов и санитарного законодательства, согласно которому устанавливаются предельно допустимые уровни (ПДУ)  напряженности электрического и магнитного полей (ЭП и МП).

ПДУ ЭП  и МП 50 Гц для населения регламентируются следующими документами: СанПиН № 2971-84 «Санитарные правила и нормы защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты»; СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях», СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов»; Гигиенический норматив ГН 2.1.8/2.2.4.2262-07 «Предельно допустимые уровни магнитных полей частотой 50 Гц в помещениях жилых, общественных зданий и на селитебных территориях».

ПДУ ЭП и МП в производственных условиях регламентируются по СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях»; «Ориентировочные безопасные уровни воздействия переменных магнитных полей частотой 50 Гц при производстве работ под напряжением на ВЛ  220-1150  кВ»  № 5060-89.

Электромагнитная совместимости технических средств обеспечивается  ГОСТом: ГОСТ Р 51317.6.2-2007 «Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электромагнитным помехам технических средств, применяемых в промышленных зонах. Требования и методы испытаний» и Стандартом организации по обеспечению электромагнитной совместимости электрических станций и подстанций «Методические указания по определению электромагнитных обстановки и совместимости на электрических станциях и подстанциях. Стандарт организации СО 34.35.311-2004. Российское ОАО энергетики и электрификации «ЕЭС России».

Такие электросетевые установки, как воздушные и кабельные линии (ВЛ и КЛ) электропередачи, а также реакторы без замкнутого ферромагнитного сердечника (воздушные реакторы), являются основными источниками интенсивных электрических и магнитных полей промышленной частоты (ПЧ). До настоящего времени вопросы ограничения уровней напряженности ЭП и МП, создаваемых такими установками, оставались открытыми и их решение является своевременным и актуальным.

Целью исследования является повышение надежности работы посредством обеспечения электромагнитной совместимости и электромагнитной безопасности высоковольтного и сильноточного электросетевого и подстанционного оборудования. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

  • разработка методик, алгоритмов и программ расчета ЭП и МП воздушных и кабельных линий (ВЛ и КЛ), воздействующих на оборудование и человека;
  • фантомные измерения и математическая оценка электромагнитных факторов, воздействующих на персонал в производственных условиях;
  • разработка принципов и конструктивных решений для экранирования ЭП ВЛ с помощью пассивных, активных и резонансных тросовых экранов;
  • разработка принципов и конструктивных решений для экранирования МП ВЛ с помощью пассивных, активных и резонансных контурных экранов;
  • разработка принципов и конструктивных решений для совместного экранирования ЭП и МП ВЛ с помощью пассивных, активных и резонансных тросовых и контурных экранов;
  • разработка методик и алгоритмов расчета параметров контурных экранов с учетом провисания проводов в пролете ВЛ;
  • разработка методов компенсации МП, создаваемых КЛ, до ПДУ для жилых помещений и селитебных территорий, а также нормируемых уровней по помехоустойчивости для оборудования;
  • разработка методик, алгоритмов, программ и расчет напряженности МП, создаваемого трехфазными реакторами и группами трехфазных реакторов;
  • разработка принципов, конструктивных решений, алгоритмов и программ расчета напряженности МП, а также параметров однофазных реакторов, оснащенных комбинированными электромагнитными экранами;
  • разработка принципов, конструктивных решений, алгоритмов и программ расчета напряженности МП однофазных реакторов, оснащенных экранирующими обмотками.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования является высоковольтное и сильноточное электросетевое оборудование. Предметом исследования являются электрические и магнитные поля, создаваемые этим оборудованием.

Методика исследования. В диссертационной работе используется фантомный метод измерения, теории электромагнитного поля, функций комплексных переменных, электрических цепей, математического анализа и моделирования, а также численные методы расчета. 

Достоверность результатов работы. Достоверность результатов работы обеспечивается: корректным применением фундаментальных законов и методов теории электромагнитного поля, электрических цепей, математического анализа и моделирования, совпадение результатов расчета с результатами измерений, проводимыми сторонними организациями, а также докладами и обсуждениями результатов работы на всероссийских и международных конференциях.

Научная новизна и теоретическая значимость работы заключается в следующем:

  • разработаны методики и проведены расчеты напряженности магнитного поля, воздействующего на человека, при проведении работ под напряжением (ПРН) на ВЛ сверхвысокого напряжения (СВН) в ее рабочем режиме, в момент однофазного короткого замыкания и при успешном автоматическом повторном включении;
  • разработаны принципы фантомных измерений и изготовлены макеты вертикально стоящего человека, с помощью которых проведены измерения емкостных и аэроионных токов через части тела человека при ПРН на ВЛ-500 кВ, распределения напряженности ЭП по поверхности тела человека, находящегося на открытом распределительном устройстве (ОРУ) электрической подстанции (ПС) 750 кВ, а также осуществлены квалификационные испытания экранирующих комплектов;
  • разработан и изготовлен специализированный стенд, на котором проведены измерения и получены амплитудно-частотные спектры электромагнитного излучения коронного разряда, воздействующего на фантом мыши;
  • разработаны методы расчета и на примере ВЛ-500 кВ рассмотрены конструкции пассивных, активных и резонансных тросовых экранов, предназначенных для экранирования ЭП ВЛ СВН;
  • разработаны методы расчета и на примере однофазной ВЛ рассмотрены конструкции пассивных, активных и резонансных контурных экранов, предназначенных для экранирования МП ВЛ;
  • разработаны методы расчета и на примере ВЛ-500 кВ рассмотрены конструкции пассивных, активных и резонансных вертикальных и направленных контурных экранов, предназначенных для экранирования МП ВЛ СВН;
  • разработаны принципы и на примере ВЛ-500 кВ рассмотрены конструкции совместной работы тросовых и контурных экранов;
  • разработаны методы расчета параметров контурных экранов с учетом провисания проводов в пролете ВЛ;
  • разработан метод компенсации МП, создаваемого кабельной линией, по принципу сближения осей виртуальных кабелей КЛ;
  • разработаны математические модели и проведены расчеты МП, создаваемого однорядными, многорядными и многослойными трехфазными воздушными реакторами;
  • разработаны методы расчета и конструкции комбинированных электромагнитных экранов, предназначенных для ограничения МП, создаваемого однофазным воздушным реактором;
  • разработаны методы расчета и конструкции однофазных реакторов, оснащенных экранирующими обмотками, предназначенными для ограничения МП однофазных воздушных реакторов.

Практическая значимость и внедрение результатов работы состоят в следующем:

  • результаты расчета МП в зоне ПРН были использованы при разработке ОБУВ «Ориентировочные безопасные уровни воздействия переменных магнитных полей частотой 50 Гц при производстве работ под напряжением на ВЛ  220-1150  кВ» № 5060-89;
  • результаты фантомных измерений емкостных и аэроионных токов, а также распределения напряженности ЭП по поверхности тела человека были использованы при разработке СанПиН № 5802-91 «Санитарные правила и нормы выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты (50 Гц)» и СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях»;
  • результаты работы по применению тросовых и контурных экранов для ограничения уровней напряженности ЭП и МП ВЛ СВН, а также компенсации МП кабельных линий были использованы при разработке СанПиН 2.2.4.1191-03 и Гигиенический норматив ГН 2.1.8/2.2.4.2262-07 «Предельно допустимые уровни магнитных полей частотой 50 Гц в помещениях жилых, общественных зданий и на селитебных территориях»;
  • результаты работы по применению комбинированных электромагнитных экранов и экранирующих обмоток для ограничения уровней напряженности МП воздушных реакторов были использованы при разработке СанПиН 2.2.4.1191-03;
  • получены патенты на изобретения: № 2273934 от 10 апреля 2006 г. «Кабельная линия электропередачи»; № 2304815 от 20.08.2007 г. «Электромагнитный экран для реактора без ферромагнитного сердечника»; №  2304816 от 20.08.2007 г. «Электрический однофазный реактор (варианты)»;
  • получены свидетельство на регистрацию программы для ЭВМ: № 2004612173 от 03.08.2004 «Программа определения напряжённостей электрических и магнитных полей воздушных линий электропередачи (Линия ЭМП)»; № 2006613743 от 27.10.2006 «Магнитные поля трехфазных реакторов без ферромагнитного сердечника» (Реактор МП)»; № 2006613744 от 27.10.2006 «Электромагнитные параметры воздушных линий электропередачи (ЭМП ВЛ)»; № 2008610027 от 09.01.2008 «Воздушный реактор с электромагнитным экраном (Реактор – ЭМЭ)».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Проведенные исследования режимов коротких замыканий на ВЛ-750 кВ, стендовые измерения коронного разряда и разработанные методы расчетов позволяют адекватно оценить уровни напряженности МП, плотности наведенного тока, а также электромагнитного излучения (ЭМИ) коронного разряда, воздействующих на персонал при ПРН на ВЛ СВН в ее рабочем режиме, в момент однофазного короткого замыкания и при успешном автоматическом повторном включении.

2. Применение разработанных принципов фантомных измерений на базе  макетов вертикально стоящего человека, позволяет объективно оценить уровни  емкостных и аэроионных токов, проходящих через части тела человека при ПРН, распределение напряженности ЭП по поверхности тела человека, находящегося на  ОРУ, и осуществлять квалификационные испытания экранирующих комплектов

3. Адекватные методы расчета ЭП и МП и разработанные принципы использования пассивных, активных и резонансных тросовых, а также направленных и вертикальных контурных экранов с учетом провисания проводов в пролете позволяют находить конструктивные решения по снижению уровней напряженности ЭП и МП ПЧ, создаваемых ВЛ СВН.

4. Метод сближения осей виртуальных кабелей, составляющих кабельную линию, позволяет компенсировать напряженность МП, создаваемого КЛ до значений ниже ПДУ для жилых помещений и нормируемых уровней по помехоустойчивости для оборудования.

5. Математическая модель электрического воздушного реактора позволяет с достаточной степенью точности рассчитать значения напряженности МП, создаваемого трехфазными реакторами или группой трехфазных реакторов с любой схемой установки.

6. Разработанные методы расчета и конструктивные решения по применению комбинированных электромагнитных экранов и экранирующих обмоток дают возможность значительно снизить уровни напряженности МП, создаваемого воздушными реакторами.

7. Разработанная методика позволяет с достаточной степенью точности рассчитать индуктивное сопротивление цилиндрической многослойной/многорядной обмотки реактора, содержащей несколько параллельных ветвей, витки которых намотаны с транспозицией.

       Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены и обсуждены: на конференции «Радиофизическая информатика» (Москва, 1990 г.); на совещании «Опыт проектирования, строительства и эксплуатации сетей сверх высокого напряжения» (Москва, 1992 г.); на 1, 5 9 симпозиумах «Электротехника 2010» (Москва, 1992, 1999 2007 г.г.); на ХI Международной конференции по гиромагнитной электронике и электродинамике (Москва, 1993 г.); на 1 Международном симпозиуме «Гигиена физических факторов окружающей и производственной  среды» (Киев, 1993 г.); на Международных симпозиумах по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии (Санкт-Петербург, 1995, 1997, 2005, 2007, 2009 г.г.); на Международном совещании «Электромагнитные поля: Биологическое действие и гигиеническое нормирование» (Москва, 1998 г.); на 2-ой и 3-ей Международной конференции «Проблемы электромагнитной безопасности человека. Фундаментальные и прикладные исследования. Нормирование ЭМП, философия, критерии и гармонизация» (Москва, 1999 и 2002 г.г.); на Международных научно-практических конференциях «Экология в энергетики» (Москва, 2000, 2005, 2006 г.г.); на Российских научно-технических конференциях по электромагнитной совместимости технических средств и электромагнитной безопасности (Санкт-Петербург, 2004, 2006, 2008 г.г.); на Международных выставках и семинарах «Электрические сети России» (Москва, 2003 2009 г.г.); на Всероссийской специализированной выставке и семинаре «Охрана труду в энергетике – 2007» (Москва, 2007 г.); на II и III Международной конференции «Человек и электромагнитные поля» (Саров, 2007, 2010 г.г.).

Публикации. По теме диссертации автором опубликована 151 печатная работа, в том числе одна монография, 3 патента и 9 авторских свидетельств на изобретение. После получения ученой степени кандидата технических наук опубликовано 140 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 9 глав, заключения и библиографического списка. Объем основной части работы составляет 366 страниц, включая 290 рисунков, 16 таблиц и 19 страниц библиографического списка (168 наименований), плюс приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформированы цель и основные задачи исследований. Показана научная новизна и практическая значимость работы, приводятся основные положения, выносимые на защиту, сведения об апробации и внедрении результатов исследований.

В первой главе дается методика расчета напряженности ЭП и МП ВЛ СВН, математическая оценка и результаты фантомных измерений электромагнитных факторов, действующих на персонал, обслуживающий высоковольтные установки.

Представлен алгоритм расчета параметров ВЛ, включающий определение значений напряженностей ЭП и МП, создаваемых как ВЛ, так и КЛ. Алгоритм реализован в программе «Электромагнитные параметры воздушных линий электропередачи (ЭМП ВЛ)», используемой в диссертационной работе.

Для оценки уровней напряженности полей, создаваемых ВЛ СВН на примере ВЛ-500 кВ приведены планшеты распределения напряженности ЭП и МП на уровне 1,8 м от поверхности земли для габарита «провод фазы – земля» 8 16 м с шагом 1 м. Такая оценка включена как необходимая в нормативно-методические документы, регламентирующие ЭП и МП ПЧ: в СанПиН 2.2.4.723–98, а с 2003 г. – в объединенный СанПиН 2.2.4.1191–03.

На примере ВЛ-750 кВ, проходящей по нефтенасыщенному грунту с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 3 и проводимостью γ = 3⋅10–9 1/(Ом⋅м), показано, что слабо проводящий грунт приводит к наведению под ВЛ

СВН в направлении перпендикулярном к оси линии высокого (1,2 кВ) значения шагового напряжения, что должно учитываться при проведении аварийно-восстановительных работ.

       При ПРН линейный персонал защищен о ЭП экранирующим комплектом (ЭК), но ЭК не защищает от воздействия МП. На примере ВЛ-500 кВ, работающей при согласованной нагрузке, показано распределение экволиний напряженности Н МП в сечении средней фазы для зоны ПРН. Полученные данные по ВЛ 220-1150 кВ учитывались при обосновании ПДУ МП ПЧ при ПРН в ОБУВ № 5060-89.

Рис. 1. Осциллограмма тока короткого замыкания в поврежденной фазе ВЛ–750 кВ

       В момент короткого замыкания (КЗ) и однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) линейный персонал, осуществляющий ПРН, подвержен воздействию интенсивного МП. С использованием осциллограмм фазного тока, полученных во время испытаний работы релейной защиты и автоматики при КЗ (рис. 1) и ОАПВ (рис. 2) на ВЛ-750 кВ Калининская АЭС – ПС Владимирская, определены значения напряженности Н МП и плотности тока  j, наведенного МП в головном мозге человека,

Рис. 2. Осциллограмма тока в фазе ВЛ–750 кВ после успешного ОАПВ

находящегося в зоне ПРН в момент КЗ и ОАПВ.

Для момента КЗ значение Н определялось с использованием действующего значения первой гармоники тока фазы 3860 А по программе «ЭМП ВЛ» и составило 22,8 кА/м что значительно превышает ПДУ 5 кА/м по общему воздействию. Однако длительность такого воздействия составляет 0,06 с, что говорит о его импульсном характере. Степень воздействия определяется по плотности  j наведенного тока:

(1)

где σ = 0,7 Сим/м – проводимость тканей головного мозга, В – индукция МП, R = 5,8 см – средний радиус мозга, – магнитная постоянная.  В момент КЗ  j = 21 мА/м2, что  (Bernhardt J.H.), относится к зоне 10 100 мА/м2 выраженных, но не опасных для здоровья эффектов.

Гармонический анализ кривой фазного тока в момент ОАПВ показывает наличие довольно большого числа составляющих высших гармоник. С учетом (1) и закона полного тока плотность j(t) тока в мозге человека определяется по выражению:

,

Рис. 3. Кривая плотности тока j(t) в мозге человека, проводящего работы под напряжением на фазе линии в момент успешного ОАПВ

где i – номер гармоники; αi – фазный угол i-й гармоники; – амплитуда i-й гармоники тока в ближнем проводе, расположенном на расстоянии = 7,5 см от центра рассматриваемого органа. На рис. 3 приведена результирующая кривая j(t) за 0,02 с с момента старта ОАПВ. В режиме испытаний, когда на ВЛ–750 кВ подавалось напряжение 500 кВ, наибольшее значение импульса плотности тока достигает 121 мА/м2, тогда для номинального режима ВЛ–750 кВ максимальное значение j(t) может составить 181,5 мА/м2, что относится к зоне 100 1000 мА/м2 возможного неблагоприятного влияния.

Рис. 5. Схема фантома МВСЧ-4


Рис. 4. Фантом МВСЧ–1


       Для определения уровней емкостного и аэроионного токов, проходящих через тело человека, осуществляющего ПРН, проводились фантомные измерения на модели фазы ВЛ-500 кВ, выполненной в натуральную величину. Фантомы выполнялись в натуральную величину в виде макетов вертикально стоящего человека (МВСЧ), покрытых латунной или алюминиевой фольгой, покрашенных электропроводящей краской, оснащенных измерительными электродами и электронной аппаратурой измерения, индикации и связи с ЭВМ. Изготовлены два фантома: МВСЧ-1 (рис. 4), предназначенный для лабораторных измерений, и МВСЧ-4, оснащенный двумя линиями волоконно-оптической связи, для полевых испытаний.

В таблице 1 приведены результаты измерения емкостных (первая гармоника) и аэроионных (постоянная составляющая) токов в частях тела МВСЧ-4 (рис. 5), находящегося в зоне ПРН на модели фазы ВЛ-500 кВ без экранирующего костюма (одна из первых моделей костюма) и в экранирующем костюме (кисти рук и ступни ног не экранированы). Представленные результаты подтверждают предположение о наличии в зоне ПРН не только ЭП, МП и емкостных токов (ЕТ) ПЧ, но также аэроионных токов (АТ), и показывают высокую эффективность экранирующих комплектов в части защиты работающих как от ЕТ, так и от АТ, что обусловило отсутствие необходимости их дополнительной регламентации при ПРН, требующее обязательного применения экранирующих комплектов. Результаты измерений ЕТ и АТ использованы при разработке СанПиН № 5802-91.

Таблица 1. АТ и ЕТ в частях тела человека, при ПРН на фазе ВЛ–500 кВ

№ зоны

Постоянная составляющая, мкА

Первая гармоника (50 Гц), мкА

Без костюма

В костюме

Без костюма

В костюме

1

–53,7

0,8

242,7

0,9

2

–88,2

1,2

197,5

4,9

3

14,5

0,9

98,7

0,9

4

167,3

12,2

494,3

35,8

5

21,5

0,6

65,1

0,7

6

–96,1

1,6

223,9

4,7

7

42,7

1,2

197,3

0,6

8

–156,1

0,5

185,7

0,6

9

121,2

–0,3

949,2

4,6

10

21,2

0,7

159,2

0,5

11

–212,5

4,0

647,4

46,9




Рис. 6. Фантом МВСЧ–2 на ОРУ–750 кВ ПС Белый Раст




       Распределение напряженности Е ЭП на поверхности тела человека проводилось с помощью устройств МВСЧ–2 (полевой вариант) и МВСЧ–3 (лабораторный вариант). На рис. 6 показан фантом МВСЧ-2, расположенный на ОРУ-750 кВ ПС Белый Раст. На рис. 7 дана схема расположения измерительных элек­тродов на поверхности фантома МВСЧ–2. Фантом содержит 82 ИЭ (номера кратные 10 отсутствуют).

Рис. 7. Схема размещения измерительных элек­тродов на поверхности устройства МВСЧ–2

Таблица 2. Выборочные результаты измерения Е на поверхности устройства МВСЧ–2


№ изм. электрода

Е, кВ/м


1

143,87


5

92,07


8

67,76


11

115,24


15

243,14


18

14,99


24

55,95


25

2,82


32

149,62


51

15,96


68

7,19


75

43,16


84

28,61


В табл. 2 приведены выборочные результаты измерения Е на поверхности устройства МВСЧ–2, находящегося на дорожке ОРУ ПС 750 кВ Белый Раст. Измерения показали, что при величине Е неискаженного ЭП на уровне 1,8 м от

поверхности земли, равной 17 кВ/м, Е на поверхности МВСЧ–2 изменялась от 2,8 кВ/м (грудь, ИЭ № 25) до 243 кВ/м (кончик носа, ИЭ № 15).

       Результаты измерений показали значительные различия в уровнях искаженного ЭП на поверхности тела человека и свидетельствуют о возможности локальных эффектов ЭП при уровнях неискаженного поля, укладывающихся в нормативные значения. Эти данные использованы при разработке документа “Санитарные нормы и правила выполнения работ в условиях воздействия переменных электрических полей промышленной частоты (50 Гц)” № 58021, СанПиН 2.2.4.1191-03 и при разработке концепции единого принципа нормирования электрической и магнитной составляющих ЭМП ПЧ.

       Проведены исследования ЭМИ коронного разряда, который создавался на игольчатом электроде (ИЭ), расположенным над заземленным электродом ЗЭ, при подаче на ИЭ постоянного напряжения ±75 кВ. Фантом мыши, размещенный непосредственно над ЗЭ, соединен  с ним через балластный резистор Rб. Сигнал с Rб через экранированный кабель поступает на низко и высокочастотный (НЧ и ВЧ) измерительные каналы. НЧ канал работает в диапазоне частот от 0 до 200 Гц  и производит 84 измерения за 0,02 с. ВЧ канал работает в диапазоне частот от 200 Гц до 10 МГц и производит 4096 измерений за 0,005 с. Кривые вольт-секундных характеристик напряжения на фантоме мыши при положительной и отрицательной полярности ИЭ пересчитывались в напряженность ЭП и раскладывались в кривые амплитудно-частотного спектра (АЧС) Е с помощью быстрого преобразования Фурье. При положительной полярности всплески напряжения очень частые, а амплитуды находятся в пределах 200–1500 мВ. При отрицательной полярности всплески напряжения сравнительно редки, но их амплитуды имеют бльшие значения: 500–7000 мВ. Форма кривой АЧС Е при положительной полярности сложна, а максимумы амплитуд Е достигают значений 10–50 В/м на частотах 0,5–1 кГц. При отрицательной полярности максимумы амплитуд Е достигают значений 50–200 В/м на частотах 300–800 Гц. Для обеих полярностей амплитуды Е затухают до значений меньших 5 В/м при частоте 100 кГц, что ниже ПДУ напряженности ЭП В/м для диапазона частот 30 кГц 3 МГц. Результаты фантомных исследований по оценке ЭМИ коронного разряда были использованы при разработке гигиенических требований при ПРН.

       Во второй главе рассмотрены вопросы экранирования ЭП, создаваемого ВЛ СВН, с помощью тросовых экранов (ТЭ). Величина напряженности Е ЭП под ВЛ СВН зависит от расстояния между фазами и габарита h «провод фазы – земля». Чем меньше расстояние между фазами линии и больше габарит h, тем меньше результирующее значение напряженности Е под ВЛ. На примере ВЛ-500 кВ с горизонтальным расположением фаз и расстоянием между средней и крайними фазами 11,5 м показано, что ПДУ напряженности ЭП для населенной местности Е 5 кВ/м соблюдается при габарите h ≥ 15 м. С увеличением h увеличивается расстояние от оси линии, на котором соблюдается ПДУ для зоны жилой застройки Е 1 кВ/м, так при h = 8 м оно составляет 35,5 м, а при h = 8 м увеличивается до 40,2 м.

Для уменьшения напряженности ЭП до значений меньших ПДУ рекомендуется использование заземленных (пассивных) ТЭ (ПТЭ). На примере ВЛ-500 кВ показано, что для эффективного снижения напряженности ЭП сбоку от линии необходимо установить большое количество ПТЭ. На рис. 8 дано распределение напряженности (действующее значение по большей полуоси эллипса) ЭП на уровне 1,8 м от поверхности земли в сечении  ВЛ-500 кВ без применения экранов – кривая 0 и с установкой 5-ти параллельных заземленных ТЭ – кривая 1. Использование большого числа параллельных заземленных тросов делает конструкцию ПТЭ гро­моздкой и дорогой.

Рис. 8. Распределение напряженности ЭП на уровне 1,8 м от поверхности земли в поперечном сечении ВЛ-500 кВ при экранировании ЭП с левой стороны от оси линии с помощью пяти  ПТЭ

Рис. 9. Распределение напряженности ЭП на уровне 1,8 м при экранировании ЭП с помощью АТЭ

В работе предложен метод экранирования ЭП ВЛ СВН с помощью активных и резонансных ТЭ (АТЭ и РТЭ). АТЭ отличается от ПТЭ тем, что в цепь его заземления включена ЭДС, направленная на комплексной плоскости встречно фазному напряжению ближней (крайней) фазы ВЛ. На рис. 9 аналогично показано распределение напряженности ЭП в сечении  ВЛ-500 кВ с применением АТЭ при подаче на него напряжения относительно земли = 63,5е-j180° кВ (значение фазного угла напряжения фазы А равно 0°). В сравнении с ПТЭ экранирование ЭП ВЛ-500 кВ с помощью АТЭ осуществляется более эффективно и с меньшим расходом (в 5 раз) троса. Однако для работы АТЭ необходим источник напряжения с определенными значениями модуля и фазного угла.

РТЭ отличается от ПТЭ тем, что в цепь его заземления включается активно-индуктивное сопротивление Zтэ = R + jX,. Напряжение, наводимое на РТЭ, определяется по выражению:

где , и – фазные напряжения фаз А, В и С линии; СТА, СТВ и СТС – частичные емкости между РТЭ и фазами А, В и С соответственно; СТ0 – частичная емкость РТЭ относительно земли; l – протяженность РТЭ; ω = 2πf – угловая частота.

       Кривые изменения модуля напряжения в зависимости как от X, так и от l, носят резонансный характер. На примере ВЛ–500 кВ рассмотрена работа РТЭ двух конструкций. В конструкции 1 РТЭ состоит из одного провода марки АС–400/22, а в конструкции 2 – расщеплен на три провода марки АС–400/22 с шагом расщепления 0,4 м. РТЭ размещен на высоте 7 м на расстоянии 18,5 м слева от оси линии. Габарит


Рис. 10. Зависимости Ui и i в «до резонансной» зоне изменения l

Рис. 11. Распределение напряженности ЭП в поперечном сечении линии на уровне 1,8 м от поверхности земли при экранировании ЭП с левой стороны от оси линии с помощью РТЭ конструкции 1 и конструкции 2

Рис. 12. Расположение АТЭ и ПТЭ относительно фаз ВЛ–500 кВ с габаритом «нижний провод фазы–земля» 8 м и распределение Emax на уровне 1,8 м от поверхности земли в сечении линии

фаз ВЛ составляет 8 м. На рис. 10 показаны кривые изменения модуля и фазного угла напряжения (до резонанса) для РТЭ конструкций 1 и 2 в зависимости от l. Величина активно-индуктив­ного сопротивления принята равной Zтэ = 1132 + j24140 Ом (обмотка ВН тр-ра ТДТН -10000/110 на холостом ходу на сторонах обмоток СН и НН, но может использоваться специально изготовленная индуктивность с необходимыми характеристиками). Модуль выбран равным 45 кВ, тогда для конструкции РТЭ 1 l = 7,6 км и = =169°, а для конструкции РТЭ 2 l = 5 км и = 167°. На рис. 11 даны кривые распределения на уровне 1,8 м в сечении ВЛ-500 кВ при экранировании ЭП с помощью РТЭ конструкции 1 ( = 45е–j169 кВ) – кри

вая 1 и конструкции 2 ( = 45е–j167 кВ) – кривая 2. Кривая 0 – ЭП не экранировано. Эффективность экранирования ЭП с помощью АТЭ и РТЭ практически одинакова.

       Рассмотрены варианты экранирования ЭП при смешанной установке АТЭ (РТЭ) и ПТЭ для различных габаритов (8; 10,5; 11,5; 13; и 15 м) фаз ВЛ-500 кВ. На рис. 12 показана схема расположения АТЭ и ПТЭ относительно фаз ВЛ-500 кВ с габаритом 8 м и кривые распределения на уровне 1,8 м от поверхности земли: кривая 0 – неэкранированная линия, кривая 1 – ВЛ экранирована только АТЭ, кривая 2 – линия экранирована только ПТЭ, кривая  3 – ВЛ экранирована АТЭ и ПТЭ. Распределение напряженности ЭП рассчитывалось по программе «ЭМП ВЛ». Результаты исследований по применению тросовых экранов использованы при разработке СанПиН 2.2.4.1191-03 и ГН 2.1.8/2.2.4.2262-07.

Рис. 13. Расположение прямолинейного провода и прямоугольного контура

       В третьей главе решались вопросы экранирования МП, создаваемого ВЛ СВН, с помощью контурных экранов (КЭ). Рассмотрена задача экранирования МП, создаваемого прямолинейным бесконечно длинным проводом 1 с током  , с помощью КЭ –  замкнутого прямоугольного контура с числом витков w, лежащего в одной плоскости с проводом (рис. 13). Дан алгоритм расчета индуктивности и полного сопротивления КЭ, ЭДС и  тока наведенных током    в  КЭ,  а  также напряженности

Рис. 14. Распределение напряженности Н МП по оси ОХ в плоскости «провод – КЭ» – А; Б – схема расположения провода 1 и проводов 2 и 3 КЭ и схема сложения напряженностей МП

Рис. 15. Распределение напряженности магнитного поля вдоль оси Z на уровне центра КЭ

МП, создаваемого токами в проводе и КЭ. Расчеты распределения напряженности Н МП проводились по программе «ЭМП ВЛ». На рис. 14 дано распределение Н по оси ОХ в плоскости «провод – КЭ», а на рис. 15  –  по оси OZ на уровне центра КЭ для а = 6 м, b = 3 м, d = 100 м,  w = 1 виток, =1000 А, На рисунках напряженность МП: – создается током , – токами и КЭ, а   – результирующая напряженность МП. В плоскости «провод – КЭ» меньше внутри КЭ и больше снаружи экрана. Низкая эффективность экранирования МП в плоскости «провод – КЭ» объясняется малым значением модуля и отличием от 180° фазного угла тока . Если отличие от 180° фазного угла, вызванное активной составляющей сопротивления КЭ, незначительно (7°), то модуль тока следует увеличить. Однако, ни увеличение высоты b КЭ (увеличение охватываемого магнитного потока), ни числа витков w (увеличение ампер-витков КЭ) с их раздвижением и последовательным или параллельным соединением не дает желаемого увеличения модуля тока и напряженности МП, создаваемого КЭ.

Рис. 16. Электрическая схема АКЭ

       Короткозамкнутый КЭ можно считать пассивным (ПКЭ), т.к. он не содержит источника кроме наведенной ЭДС. Для увеличения модуля тока в работе предложено использование активных и резонансных КЭ (АКЭ и РКЭ). АКЭ отличается от ПКЭ тем, что ток в экране создается не только ЭДС , наводимой в нем током провода 1, но и дополнительно включенного в цепь КЭ источника ЭДС (рис. 16). Суммарная ЭДС в цепи АКЭ , сопротивление АКЭ R + jХL =  =(9,48 + j73,5)⋅10–3 Ом, значение ЭДС -j2,55 В, тогда величина ЭДС включенного источника будет . Чтобы в цепи ЭК протекал ток А, значение включаемой ЭДС должно быть .

Использование АКЭ позволяет не только увеличить модуль тока , но и получить значение фазного угла, равное 180°, что значительно повышает эффективность экранирование МП (рис. 17).

Рис. 17. Распределения напряженности МП вдоль оси OZ  на уровне центра АКЭ: Н, создаваемая проводом с током 1000 А – кривая 0; Н, создаваемая АКЭ с током 110еj180 А – кривая 1 и результирующая Н – кривая 2


Рис. 18. Электрическая схема РКЭ


       В РКЭ для увеличения модуля тока в цепь экрана включена емкость С (рис. 18), что уменьшает величину его индуктивного сопротивления. Задаваясь желаемым значением тока РКЭ А, находим желаемое значение индуктивного сопротивления КЭ . Включаемое в цепь РКЭ емкостное сопротивление должно иметь значение , тогда величину искомой емкости найдем как Ф. Емкость 61500 мкФ может собираться, например, из трехфазных конденсаторов марки КС2-0,22-16-3У3 с величиной емкости одной фазы 1000 мкФ. Для рассматриваемой протяженности РКЭ d = 100 м надо параллельно соединить фазы 20-ти  конденсаторов,  чтобы  получить емкость С = = 60000 мкФ, а при d = 1000 м – только двух. Реальный ток в РКЭ А.

Рис. 19. Расположение провода 1 и РКЭ и распределение результирующей напряженности МП вдоль оси OZ на уровнях от поверхности земли: 0,5 м – кривая 1; 1,8 м – кривая 2 и на уровне поверхности земли – кривая 3

На рис. 19 показано расположение провода 1 с током и РКЭ, а также распределение результирующей напряженности Н МП вдоль оси OZ. РКЭ, как и АКЭ позволяет значительно снизить уровень напряженности ЭП в экранируемой зоне. ЭДС, создаваемая в прямоугольном КЭ магнитным полем токов , протекающих в N параллельных между собой и КЭ проводах, расположенных на расстоянии по оси OZ и по оси OX от КЭ, определяется по полученному выражению:

       На примере ВЛ-500 кВ с горизонтальным расположением фаз рассмотрена эффективность экранирования МП, создаваемого токами этой линии, с помощью трех вертикальных КЭ (ВКЭ), установленных под средней и за крайними фазами ВЛ, перпендикулярными плоскости XOY. ВКЭ «реагирует» только на горизонтальную () составляющую МП линии, «не замечая» вертикальную () составляющую параллельную плоскости ВКЭ. По распределению фазных углов составляющей МП линии в плоскостях крайних и среднего ВКЭ определены оптимальные значения фазных углов токов в экранах, при которых компенсация этой составляющей будет максимальной. Показано, что в пассивных ВКЭ модули наведенных токов очень малы, а значения фазных углов не совпадают с оптимальными, что делает их не эффективными при экранировании МП ВЛ. Использование активных и резонансных ВКЭ приводит к значительно большему снижению составляющей МП ВЛ, но наличие неизменной составляющей в намного снижает эффективность их применения.

       В работе предложен метод экранирования составляющей напряженности МП ВЛ по большей полуоси эллипса поляризации с применением направленных контурных экранов (НКЭ). Дано выражение определения модуля напряженности МП по большей полуоси эллипса, получены выражения для нахождения фазного угла напряженности , времени прохождения вектором напряженности МП экстремальных положений (большая или малая полуось эллипса), переменной угловой скорости его вращения и угла α наклона большей оси эллипса поляризации к оси OX. На примере  ВЛ-500 кВ получено распределение вдоль оси ОХ по расчетным уровням (5,5 11,5 м с шагом 1 м вниз от осей фаз линии, рис. 20 А) угла

Рис. 20. Схема расположения расчетных уровней под проводами фаз ВЛ–500 кВ (А), распределение по уровням угла α (Б) и напряженности Нmax (В) МП, создаваемого ВЛ–500 кВ

наклона α (рис. 20 Б), модуля (рис. 20 В) и фазного угла напряженности МП, создаваемого ВЛ. Для всех расчетных уровней в области х ≈ –9 м α ≈ 45, а в области х ≈ 9 м α ≈ 135. Именно в этих областях значения  Hmax наибольшие, а максимальное различие составляет 12°. Обозначив эти углы α через αmax и повернув ВКЭ на угол Θ = αmax - 90°, получим НКЭ, в плоскости которого и по его магнитной оси, перпендикулярной к центру этой плоскости, вектор напряженности МП, создаваемого НКЭ, параллелен большей оси поляризации напряженности МП, создаваемого ВЛ в области наибольших значений Hmax. Поскольку ЭДС , наведенная в НКЭ потоком индукции МП ВЛ повернута на комплексной плоскости на -90° относительно и , а ток в НКЭ за счет индуктивной части сопротивления экрана, а значит и создаваемая им напряженность МП, повернуты относительно практически еще на -90°. Тогда в области наибольших значений Hmax комплекс-векторы и направлены практически встречно, что позволяет напряженности НКЭ частично компенсировать напряженность

ВЛ. Показано, что установка НКЭ с узкой зоной охвата, т.е. непосредственно в области с наибольших значений , приводит к снижению уровня напряженности результирующего поля внутри области пространства, занимаемого таким НКЭ, но снаружи этой области результирующая напряженность МП значительно возрастает и мы получаем эффект обратный экранированию.

НКЭ с широкой зоной охвата (рис. 21) позволяют уменьшить значение напряженности МП по всей области от земли то уровня верхнего провода НКЭ в поперечном сечении ВЛ-500 кВ. Разработаны алгоритмы расчета ЭДС, наведенных в НКЭ, собственной и взаимной индуктивности между НКЭ1 и НКЭ2 (рис. 21), определены токи в пассивных НКЭ. Рассмотрена работа как пассивных, так активных и резонансных НКЭ с определением их параметров. На рис. 22 показано распределение напряженности Hmax на уровне 1,8 м от поверхности земли в сечении ВЛ–500 кВ с габаритом 10 м при экранировании ее МП с помощью пассивных, активных и резонансных НКЭ.

Рис. 21. НКЭ с широкой зоной охвата

Рис. 22. Распределение Hmax на уровне 1,8 м от поверхности земли в сечении ВЛ–500 кВ без экранов – кривая 0 и с применением пассивных НКЭ – кривая 1, активных НКЭ – кривая 2 и резонансных НКЭ – кривая 3

Рис. 23. Распределение Еmax и Нmax на уровне 1,8 м от поверхности земли в сечении ВЛ–500 кВ с h = 10 м

Применение контурных экранов дает возможность уменьшить напряженность МП под ВЛ-500 кВ до значений ниже ПДУ 16 А/м для населенной местности. Результаты исследований по применению контурных экранов использованы при разработке СанПиН 2.2.4.1191-03 и ГН 2.1.8/2.2.4.2262-07.

В четвертой главе рассмотрена совместная работа тросовых и контурных экранов. Показано, что для ВЛ-500 кВ, работающей при согласованной нагрузке, ПДУ для населенной местности Hmax 16 А/м соблюдается для габарита h 11,5 м. Поскольку верхний провод заземленного в одной точке НКЭ имеет потенциал практически равный потенциалу земли, то он может выполнять роль ПТЭ. Рассмотрены конструкции и по ранее полученным алгоритмам расчета определены параметры тросовых и контурных экранов, устанавливаемых на ВЛ-500 кВ для габарита h равного 8 11 м с шагом 1 м. ЭП линии при h ≥ 8 м успешно экранируется до значения ниже ПДУ для населенной местности 5 кВ/м с помощью АТЭ, ПТЭ и верхних проводов НКЭ. МП ВЛ-500 кВ может быть уменьшено до значений ниже ПДУ для населенной местности 16 А/м с помощью пассивных НКЭ при h ≥ 10 м. На рис. 23 показано распределение Еmax и Нmax на уровне 1,8 м от поверхности земли в сечении ВЛ–500 кВ с h = 10 м при экранировании МП с помощью двух пассивных НКЭ, а  ЭП – двух АТЭ с напряжением относительно земли 63,5еj180 кВ на левом и 63,5е–j60 кВ – на правом АТЭ, трех ПТЭ и верхними проводами двух пассивных НКЭ: неэкранированное ЭП – кривая Е0; экранирование ЭП с помощью двух АТЭ, трех ПТЭ и верхних проводов двух НКЭ – кривая Е1; неэкранированное МП – кривая Н0; экранирование МП с помощью двух пассивных НКЭ – кривая Н1. При h < 10 м (рис. 24, h = 8 м, обозначения те же) использование пассивных НКЭ с добавлением пассивного ВКЭ по оси ВЛ (кривая Н2) не позволяет уменьшить значение Нmax ниже уровня ПДУ 16 А/м. В пассивных НКЭ и ВКЭ МП ВЛ наводятся токи:


Рис. 24. Распределение  Еmax и Нmax на уровне 1,8 м от поверхности земли в сечении ВЛ–500 кВ с h = 8 м:  при экранировании полей линии с помощью  двух АТЭ, трех ПТЭ, двух пассивных НКЭ и одного пассивного ВКЭ

Рис. 25. Распределение Нmax в сечении ВЛ–500 кВ с h = 8 м при использовании активных НКЭ и ВКЭ

Для более эффективного экранирования МП ВЛ необходимо увеличить токи в КЭ, включая в их цепи дополнительные ЭДС (активные КЭ) или емкости (резонансные КЭ), так, включив в цепи НКЭ и ВКЭ дополнительные ЭДС

получим следующие значения токов:

На рис. 25 показано распределение Нmax на уровне 1,8 м от поверхности земли в сечении ВЛ–500 кВ с h = 8 м при экранировании МП с помощью активных НКЭ и ВКЭ: кривая Н3 – ВЛ экранирована только с помощью активных НКЭ; кривая Н4 – экранирование осуществляется как активными НКЭ, так и активным ВКЭ. Использование ТЭ и КЭ позволяет снизить напряженность ЭП и МП до значений меньших ПДУ для населенной местности даже для ВЛ-500 кВ с габаритом 8 м.

Рис. 26. Распределение напряженности МП на уровне 1,8 м от поверхности земли в сечении ВЛ–500 кВ с h =  8 м для различных значений фазных токов

Не всегда и не все ВЛ СВН работают с мощностью нагрузки, равной или большей ее натуральной мощности. На примере ВЛ-500 кВ с наименьшим допустимым по ПУЭ габаритом 8 м показано, что на уровне 1,8 м от поверхности земли напряженность МП, создаваемого линией, будет превышать ПДУ 16 А/м при величине тока в линии IФ ≥ 665 А (рис. 26).

Рис. 27. Суточные зимние графики UЛ, Р, Q, S и IФ за режимный день 19 декабря 2001 г. ВЛ–500 кВ Ульяновская Северная

       Согласно суточным графикам нагрузки на объектах предприятий МЭС Центра за режимные дни 2001 года ВЛ–500 кВ можно разделить на три группы по величине передаваемой  активной  мощности  Р: < 1000,  < 600 и < 400 МВт.

На одной из линий первой группы в летний период время t превышения фазными токами IФ значения 665 А составляет t 4,5 часа в сутки, а в зимний –  t 15,5 часов в сутки (рис. 27, UЛ – линейное напряжение, Q – реактивная мощность, S – полная мощность). Для линий второй группы в летний период t = 0 часов, а в зимний – t 4 часа в сутки. Для линий третьей группы t = 0 часов весь год. Даже при минимальном габарите 8 м ВЛ–500 кВ МЭС Центра в случае приближения населенных зон к этим линиям в экранировании МП нуждаются только ВЛ первой и второй группы. Интенсивность ЭП ВЛ СВН зависит от значения напряжения, а оно для линий этого класса напряжения должно быть всегда в границах UЛ ± 0,05UЛ, поэтому при приближении населенных зон к этим линиям в экранировании ЭП нуждаются все три группы ВЛ.

Рис. 28. Схема расположения НКЭ1 в трех пролетах реальной ВЛ

       В пятой главе разработана методика определения параметров НКЭ с учетом провисания проводов в пролете. В реальных условиях провода фаз ВЛ и верхний провод НКЭ не являются прямолинейными, а провисают в пролете (рис. 28). Нижний же провод НКЭ (НКЭН), расположенный в грунте под линией, может считаться прямолинейным. В боковых пролетах НКЭ горизонтальные и вертикальные провода также представляют собой прямолинейные отрезки. В средних пролетах и отсутствуют. Ось провисающего в пролете провода описывается уравнением цепной линии:

где а – расстояние от оси провода до земли в середине пролета; d – длина пролета; А – коэффициент, зависящий от высоты YП = y (z = 0) подвеса провода

Рис. 29. Проекция на плоскость YOZ проводов фаз ВЛ–500 кВ и НКЭ в среднем пролете

.

       При длине пролета между промежуточными опорами ВЛ–500 кВ, равной 400 м, высоте подвеса фазы 22 м и стреле провеса провода 12 м расстояние от оси провода до земли в середине пролета а = 10 м. Тогда уравнение проекции провода фазы на плоскости YOZ (рис. 29) можно записать следующим образом:

.

       Если верхние провода направленных контурных экранов НКЭВ подвешены на изолирующих гирляндах длиной 7 м к зажимам изолирующих гирлянд проводов крайних фаз, то положение осей проводов НКЭВ в проекции на плоскость YOZ будет описываться выражением:

Рис. 30. Проекция на плоскость YOZ проводов фаз ВЛ–500 кВ и НКЭ в криволинейной системе координат

       Определить магнитный поток, создаваемый током, протекающем в провисающем проводе довольно сложно. Для упрощения задачи используем криволинейную систему координат, изогнув ось OZ так же, как изогнуты провода фаз и НКЭВ. Тогда мы получим расчетную схему, показанную на рис. 30. В новой системе координат все провода фаз и НКЭВ прямолинейны, а провод НКЭН расположен по кривой, описываемой уравнением:

       На рис. 31 схематически показана проекция на плоскость XOY положения проводов линии и экранов в криволинейной системе координат. Угол Θ определим (рис. 31) как . Опустив перпендикуляр из центра фазы С на плоскость НКЭ1 и повернув против часовой стрелки на угол Θ схему расположения проводов относительно точки пересечения перпендикуляра с плоскостью НКЭ1, получим расчетную схему (рис. 32), по которой найдем составляющие , , напряженности магнитного поля, создаваемого фазными токами , и , перпендикулярные к плоскости НКЭ1:

Рис. 31. Проекция на плоскость XOY проводов линии и экранов в криволинейной системе координат

Комплексное значение результирующего вектора напряженности МП найдем по выражению:

.

Рис. 32. К определению составляющих , и напряженности магнитного поля, создаваемого токами , и в плоскости НКЭ1

       Магнитный поток, проходящий через П–образную часть среднего пролета НКЭ1с учетом того, что  dS = ddl, определим по выражению:

       Магнитный поток, создаваемый токами фаз линии, проходит также через дугообразную часть НКЭ1. Найдем величину этого потока , расположив фазы линии и дугообразную часть НКЭ1 в координатах XОY (рис. 33), опустив плоскость XOZ на 17 м. Составляющие , , определяются по выражениям:

Общая напряженность МП перпендикулярная плоскости дугообразного экрана: .

Рис. 33. Расположение проводов фаз и НКЭ1Н в плоскости XOY (А) и определение составляющей (Б)

Магнитный поток через дугообразную часть НКЭ1  определим по выражению:

       Полный магнитный поток, проходящий через НКЭ1 в среднем пролете ВЛ будет

       Аналогично определен магнитный поток , проходящий через часть бокового пролета НКЭ1. Хотя пути интегрирования различны, но пределы интегрирования для среднего и бокового пролетов одинаковы, что для одной и той же конструкции ВЛ дает одинаковые значения магнитных потоков Вб.        Если НКЭ1 размещен на М пролетах ВЛ, то полный магнитный поток определяется по выражению:

.

При М = 4 для Вб ЭДС в НКЭ1 В. Аналогично определена величина ЭДС в НКЭ2: В.

Рис. 34. Распределение Нmax на уровне 1,8 м в сечении ВЛ–500 кВ с  h = 8 м при использовании пассивных – 1, активных – 2 и резонансных – 3 НКЭ

С учетом провисания проводов в пролете разработаны методики расчета и определены собственные индуктивности L, активные сопротивления R НКЭ1 и НКЭ2, а также взаимная индуктивность M между ними: Токи в пассивных НКЭ и определяются из системы уравнений:

Рассмотрена работа активных с ЭДС и токами , А А, а также резонансных с СК1 = 11000 МкФ, СК2 = 9000 МкФ и токами А, А НКЭ (рис. 34).

Рис. 35. Компоновка кабельной линий 0,4 кВ в асбоцементных трубах

В шестой главе рассмотрен вопрос компенсации МП, создаваемого кабельными линиями (КЛ) электропередачи встроенных в жилые здания трансформаторных подстанций (ТП). Рассмотрена сдвоенная ТП 10/0,4 кВ, расположенная на первом этаже жилого здания. Две КЛ 0,4 кВ, конструкция которых показана на рис. 35, А и Б, проходят в асбоцементных трубах под потолком помещения ТП и находятся на расстоянии у = 965 мм от поверхности пола расположенного над ТП жилого помещения. Каждая из КЛ в симметричном режиме работы при значении фазного тока =  1800 А создает на поверхности пола жилого помещения напряженность Hmax МП (рис. 36) с наибольшим значением 100 А/м – конструкция А и 67 А/м – конструкция Б. При несимметричной нагрузке со значениями токов

Рис. 36. Распределение напряженности Hmax МП, создаваемого на поверхности пола жилого помещения КЛ конструкции А и КЛ конструкции Б, при симметричном режиме работы

= 1800 А, = 900е–j120° А, = 900еj120° А, = 900еj180° А наибольшие значения Hmax меньше, соответственно, 68 и 22 А/м. ПДУ для жилых помещений 4 А/м превышен в 25 5,5 раз. Показано, что при горизонтальном расположении кабелей фаз и нулевого провода КЛ, в области пространства над (под) линией горизонтальные iХ составляющие вектора напряженности МП складываются, компенсируя друг друга, а вертикальные iY  – вычитаются, что приводит к увеличению их результирующего модуля.

 

Рис. 37. Компоновка пучков КЛ по варианту 3

Рис. 38. Распределение Hmax на поверхности пола жилого помещения для варианта 4 компоновки КЛ

При сближении осей кабелей фаз и нулевого провода происходит уменьшение модулей iY и выравнивание модулей iХ, что приводит к значительному снижению модуля результирующей по обеим составляющим напряженности Hmax. Рассмотрено 4 варианта компоновки кабелей фаз и нулевого провода в кабельный пучок с максимальным сближением осей кабелей. Лучшую компенсацию МП дает вариант 4 (рис. 37). На рис. 38 дано распределение Hmax на поверхности пола жилого помещения над ТП в симметричном – кривая 1 и несимметричном – кривая 1 режимах. В симметричном режиме Hmax превышает ПДУ 4 А/м. Для дополнительного снижения величины Hmax необходимо опустить асбоцементные трубы с кабелями на 100 мм (у = 1065 мм). Тогда кривые распределения Hmax проходят ниже значения 4 А/м: кривая 2 – симметричный, а кривая 2 – несимметричный режим работы (рис. 38).

Наилучшим вариантом компенсации напряженности МП, создаваемого токами кабелей, входящих в кабельный пучок, является вариант полного совмещения осей кабелей. Тогда напряженности МП, создаваемого током каждого кабеля в любой точке окружающего кабель пространства, будут совпадать по направлению, а результирующее значение напряженности Н = Hmax определится выражением

,

и т.к. при совпадении осей кабелей в кабельном пучке rA = rB = rC = r0 = r, то последнее выражение примет вид

,

(2)



Рис. 39. Коаксиальное расположение кабелей в кабельном пучке



поскольку сумма всех токов кабельной линии всегда равна нулю. Однако реально осуществить такую схему компоновки кабельного пучка мешают физические размеры (диаметр) кабеля. Удовлетворить условию уравнения (2) может только коаксиальное расположение кабелей в кабельном пучке (рис. 39). Однако изготовление и ремонт таких кабелей очень сложен.

Более просто, но эффективно компенсация МП КЛ происходит при максимальном сближении осей не самих кабелей, а их виртуальных аналогов (виртуальных кабелей, ВК). Разобьем кабель фазы А на два кабеля А1 и А2 с током каждый и расположим их в пространстве так, как показано на рис. 40. В точке Д, расположенной на расстоянии h от центра окружности по оси OY, токами кабелей создается МП, составляющие напряженности которого по осям ОX и ОY для кабеля А1 определяются выражениями:

Рис. 40. К определению координат оси виртуального кабеля А с током

       Последние выражения преобразуются для составляющих напряженности МП кабеля А2 заменой угла α на угол α + 180°. Модуль результирующего вектора находится как:

.

Рис. 41.  Некоторые конструкции КЛ, построенные по методу максимального сближения осей виртуальных кабелей

       В точке Д из начала вектора опустим перпендикуляр в направлении оси OX, тогда на расстоянии от точки Д на этом перпендикуляре можно поместить ось кабеля А, который является виртуальным аналогом кабелей А1 и А2, создающим своим током, равным , в точке Д МП, вектор напряженности которого тождествен вектору . Координаты оси кабеля А найдем как:

,

где угол наклона вектора к оси OX. Ось виртуального кабеля А расположена намного ближе к началу осей координат, чем оси реальных кабелей А1 и А2. Аналогично можно поступить с кабелями фаз В, C и нулевого провода, тогда оси их виртуальных кабелей будут расположены в районе начала осей координат, т.е. сближены на расстояния меньшие радиусов реальных кабелей. На рис. 41 показаны конструкции некоторых КЛ, построенных по принципу максимального сближения осей виртуальных кабелей, для которых определены координаты осей виртуальных кабелей фаз и нулевого провода, расстояния между осями ВК, значения напряженности МП, создаваемого токами каждой одноименной группой кабелей и результирующее значение Hmax МП. Так для КЛ, показанной на рис. 41, В, с диаметрами входящих в нее кабелей фаз 3 см и нулевого провода 5 см, при симметричном режиме нагрузки с =  1000 А и =  0 А, на расстоянии 0,5 м от центра КЛ модуль напряженности МП, создаваемого отдельно токами в кабелях каждой фазы линии составляет Н ≈ 318 А/м, но максимальное расстояние между осями ВК на превышает 0,4 мм, в следствии чего результирующая напряженность МП Hmax = 0,212 А/м.

       При установке КЛ, представленных на рис. 41, вместо КЛ традиционной конструкции выше рассмотренной встроенной ТП 10/0,4 кВ, напряженность Hmax МП на поверхности пола жилого помещения над ТП (у = 965 мм) резко уменьшается. На рис. 42, А дано распределение Hmax МП, создаваемого КЛ конструкции рис. 41, А и Б, а на рис. 42, Б – конструкции рис. 41, С: кривые А, Б и С – режим симметричной (=  1800 А), А/, Б/ и С/ - несимметричной нагрузки. Наибольшие значения Hmax при симметричной нагрузке, для конструкций КЛ рис. 41: А – 4,3 мА/м, Б – 4,0 мА/м, В – 23 мА/м, Г – 0,22 А/м, Д – 46 мА/м и Е – 1,55 А/м. Чем меньше число кабелей, составляющих фазы и нулевой провод, тем выше значение Hmax. В сравнении с традиционной, КЛ, скомпонованная по принципу максимального сближения осей виртуальных кабелей, позволяет уменьшить напряженность МП в 43 2,5⋅104 раз.

А

Б

Рис. 42. Распределение  Hmax на поверхности пола жилого помещения над ТП 10/0,4 кВ

       Рассмотрены КЛ, представленные на рис 41, но состоящие из двух (например, 2А) и трех (3Е) параллельных кабельных пучков с уменьшением линейных размеров, соответственно, в 1,5 и 2,5 раза. Для таких КЛ определены (табл. 3, некоторые из вариантов конструкций КЛ) наименьшие расстояния, на которых соблюдается ПДУ для жилых Hmax 4 А/м и офисных Hmax 8 А/м помещений, при значения тока = 1000 А (симметричный режим).

Таблица 3. Минимальные расстояния от плоскости расположения центров КЛ,

состоящих из двух и трех кабельных пучков, см

КЛ

Hmax ≤ 4 А/м

12,8

12,6

16,2

16,2

15,7

23,2

18,1

Hmax ≤ 8 А/м

11,2

11,1

14,4

13,5

13,2

20,3

14,2

КЛ, построенные по принципу максимального сближения осей виртуальных кабелей, могут проходить по наружным стенам и внутри межэтажных перекрытий без превышения ПДУ для жилых и офисных помещений. На КЛ, скомпонованные по такому принципу, получен патент РФ на изобретение. Результаты исследований по компенсации МП КЛ использованы при разработке СанПиН 2.2.4.1191-03 и ГН 2.1.8/2.2.4.2262-07.

       В седьмой главе рассмотрены магнитные поля реакторов без ферромагнитного сердечника (воздушные реакторы). На примере однорядного реактора с числом витков N = 27, высотой обмотки = 1 м и током = 2500 А рассмотрена математическая модель с представлением его в виде полого цилиндра и стопки круговых витков (рис. 43).

А

Б

Рис. 43. Представление однорядного реактора в виде полого цилиндра (А)

и стопки круговых витков (Б)

       В цилиндрической системе координат ток реактора рассмотрен в виде вектора , состоящего из угловой и z-ой составляющих , модули которых определяются по выражениям и , где S – длина одного витка обмотки реактора (ОР), n – шаг и R0 – радиус намотки витков. Ток выражается через плотность тока , протекающего в стенке полого цилиндра толщиной д. Получены выражения для определения угловой и радиальной составляющих напряженности МП, создаваемого током полого цилиндра, причем для данной задачи = 0:

       С использованием закона Био-Савара-Лапласа получены выражения для нахождения составляющих и ( = 0) напряженности МП, создаваемого круговым витком с током :

а после суммирования по виткам – создаваемого стопкой из N витков:

               Для однофазного реактора модуль результирующего значения напряженности МП определяется как . Для тока реактора = 2500 А получены его составляющие= 2499,8 А, = 125,9 А и = 125,9 А/м2, а также кривые распределения , , и на различных расстояниях над и сбоку от реактора.

       Рассмотрен трехфазный однорядный реактор горизонтального расположения, состоящий из трех реакторов рассмотренной конструкции. Оси обмоток реакторов расположены на оси OX со сдвигом ±u,  Каждый из реакторов подключен к одной из фаз А, В или С, и в них протекают токи со значением модуля = 2500 А. Получены уравнения для определения модулей составляющих , и напряженности МП, создаваемого реактором каждой фазы j в цилиндрической системе координат, затем составляющие и раскладывались на составляющие по осям OX и OY декартовой системы координат: , и , , после чего определялись результирующие составляющие по осям координат XYZ: 

, и .

Для нахождения значения Hmax для трехмерной задачи определялся угол прохождения ближнего экстремума (Hmax или Hmin) , а затем значения каждого экстремума:

,

,

из которых выбирался больший: .

       Получены уравнения для определения составляющих , , , , , , , , , и результирующей напряженности МП, создаваемого группой из К параллельно стоящих однорядных трехфазных реакторов горизонтального расположения. Проведен расчет распределения , , и для группы реакторов с К = 3.

Получены уравнения для определения составляющих и результирующей напряженности МП, создаваемого одним и группой трехфазных однорядных реакторов вертикального расположения.

Рассмотрен однофазный многослойный реактор с высотой обмотки h = 1 м, содержащий N = 27 слоев, намотанных с шагом n = h/(N-1) по слоям, Р = 6 витков в каждом слое, намотанных с шагом ΔR0 = 0,04 м по виткам и радиусом R0 = 0,45 м внутреннего витка в слое. ОР содержит G параллельных, намотанных с транспозицией ветвей. Получены уравнения для определения составляющих и (= 0) напряженности МП в цилиндрической системе координат:

где - полный ток реактора.

Получены уравнения для определения составляющих и напряженности МП, создаваемого трехфазным многослойным реактором вертикального, а также горизонтального расположения.

Рис. 44. К определению составляющих НRAX и HRAY напряженности МП

Для последнего составляющие каждой фазы k раскладывались на составляющие

и

декартовой системы координат (рис. 44).

       Полные составляющие напряженности МП по осям координат:

, и.

Рис. 45. Распределение HX, HY, HZ и Hmax перед (за) трехфазным многослойным реактором горизонтального расположения

               Для всех реакторов, рассмотренных в данной главе определены расстояния, на которых соблюдается ПДУ Н 80 А/м для персонала за рабочий день (8 часов).

               На рисунке 45 показано распределение напряженностей HX, HY, HZ и Hmax перед (за) трехфазным многослойным реактором горизонтального расположения для z = 0 м (верхний торец ОР, А) и z = –0,5 м (середина ОР, Б) при у = 1 м,  3 м, 5 м и 5,8 м и изменении х от –4 до 4 м.

       Разработанные в седьмой главе алгоритмы расчета напряженности МП реализованы в программе «Реактор МП», позволяющей рассчитывать распределение напряженности МП, создаваемого максимум шестью трехфазными реакторами с различной схемой расположения обмоток.

       В восьмой главе решалась задача снижения с помощью электромагнитных экранов (ЭМЭ) уровней напряженности МП, создаваемого в окружающем пространстве воздушным реактором. ЭМЭ представляет собой короткозамкнутый виток или цилиндрическую обмотку, начало и конец которой соединены между собой. ЭМЭ размещаются по торцам обмотки реактора, МП которого в них наводятся ЭДС, токи и создается магнитное поле, направленное встречно МП реактора.

Рис. 46. Изменение модуля ЭДС, наведенной в ЭМЭ над ОР

       На примере однорядной ОР высотой hP = 1 м, выполненной медным прямоугольным проводом высотой hВ = 5 см, толщину д = 4 см и содержащей N = 27 витков радиусом R0 = 0,55 м, получены выражения для определения взаимной индуктивности между витками в стопке круговых витков, собственной индуктивности кругового витка, эквивалентной индуктивности стопки круговых витков, индуктивности полого цилиндра и индуктивного сопротивления ОР: ХР = 0,175 Ом. Показано, что, если над торцом реактора соосно его обмотке с током IР = 2500 А на расстоянии g от ее торца разместить ЭМЭ, состоящий из одного короткозамкнутого витка радиусом RЭ = 0,7 м, и перемещать его вдоль оси обмотки реактора от g = z = 1,6 м до g = z = 0,1 м, то ЭДС ЕЭ, наведенная в ЭМЭ, будет изменяться (рис. 46) от 0,6 В до 8,6 В. На примере нескольких конструкций показано, что ПДУ Н 80 А/м на расстоянии z = 3 м от ОР соблюдается для ЭМЭ, содержащего K = 10 витков радиусом R0 = 0,9 м, намотанных с шагом k = 0,1 м, который расположен на расстоянии g = 0,2 м от верхнего торца ОР. Значение тока, наведенного в ЭМЭ, составляет А. При этом напряженность МП на уровне z = 3 м снижается с 239 А/м до 70 А/м. Такая конструкция увеличивает высоту реактора с ЭМЭ в 2 раза. Рассмотрен метод экранирования МП реактора с установкой ЭМЭ рассмотренной конструкции как над, так и под его обмоткой, что позволяет снизить значение Н на расстоянии R = 3 м сбоку от оси реактора со 184 А/м до 135 А/м. При этом индуктивное сопротивление ОР уменьшается: с одним ЭМЭ составляет ХРЭ = 0,171 Ом, а с двумя  ХРЭ = 0,167 Ом. Низкая эффективность экранирования МП объясняется малым значением тока, а точнее, ампер-витков ЭМЭ.

Рис. 47. Величина ЭДС, наводимой магнитным потоком ОР в витке радиусом 0,7 м при его перемещении вдоль оси реактора  от  z = 1 м до  z  = –0,5 м

       Для повышения эффективности экранирования МП реактора предложена конструкция комбинированного ЭМЭ (КЭМЭ), состоящего из экранирующих витков (ЭВ), установленных по торцам ОР и предназначенных для снижения уровня напряженности МП в окружающем реактор пространстве, и витков ЭДС, установленных в середине ОР (z = -0,5 м), где величина наводимой ЭДС максимальна (рис. 47) и в витке радиусом  RЭ = 0,7 м составляет ЕЭ = 15,9 В.

Витки ЭДС участвуют в непо­средст­вен­ном экранировании своим полем МП реактора, но основной их задачей является увеличение тока в экранирующих витках, с которыми они соединяются последовательно или параллельно шунтами Ш.

Рис. 48. Схема расположения ОР и двойного КЭМЭ

Определены параметры и рассчитаны МП рассмотренного ранее реактора, оснащенного КЭМЭ различных конструкций, обеспечивающих соблюдение ПДУ Hmax         80 А/м на настояниях z = 3 м и R = 3 м.

На рис. 48 показан реактор с двойным КЭМЭ. Параметры двойного КЭМЭ: R1ЭДС = R2ЭДС = 0,7 м, R1ЭВ = R2ЭВ = 0,9 м, L1ЭДС = L2ЭДС = 3,392⋅10–6 Гн, R1ЭДС = R2ЭДС = 3,936⋅10–5 Ом, L1ЭВ = L2ЭВ =  4,653⋅10–6 Гн, R1ЭВ = R2ЭВ = 5,061⋅10–5 Ом, М1ЭДС–1ЭВ = М2ЭДС–2ЭВ = 4,911⋅10–7 Гн, М1ЭДС–2ЭВ = М2ЭДС–1ЭВ = 1,696⋅10–6 Гн, М1ЭВ–2ЭВ = 2,125⋅10–7 Гн, М1ЭДС–2ЭДС = 2,459⋅10–6 Гн, RШ1 = RШ2 =  1,163⋅10–5 Ом, , , g1ЭВ = g2ЭВ = 0,2 м. Электрическая схема двойного КЭМЭ показана на рис. 49.

Рис. 49. Электрическая схема двойного КЭМЭ

Решая систему уравнений, составленную по второму закону Кирхгофа:

получим значения токов в КЭМЭ: = 6562,3е–j178 А. На рис. 50 показаны кривые распределения составляющих и результирующих напряженностей МП на уровне z = 3 м над реактором, а на рис. 51 – на расстоянии R = 3 м сбоку от реактора. Применение двойного КЭМЭ позволяет снизить напряженность МП над реактором на уровне z = 3 м с = 239,4 А/м (реактор) до = 38,9 А/м (реактор+КЭМЭ), а на расстоянии R = 3 м от оси реактора – с = 187,4 А/м до = 48,5 А/м.

Рис. 50. Распределение напряженности МП на уровне z = 3 м

над реактором с двойным комбинированным ЭМЭ

   

Рис. 51. Распределение напряженности МП на расстоянии R = 3 м

сбоку от реактора с двойным комбинированным ЭМЭ

Индуктивное сопротивление ОР с учетом влияния двойного КЭМЭ определим по выражению

После подстановки численных значений из последнего выражения получим

= 0,1266 – j1,436510–3 = 0,1266е–j0,65 Ом

или ХРЭ = 0,1266 Ом. Применение двойного КЭМЭ дает снижение полного индуктивного сопротивления реактора на 0,0484 Ом: с ХР = 0,175 Ом до ХРЭ = 0,1266 Ом.

       Рассмотренные в восьмой главе алгоритмы расчета параметров реактора, ЭМЭ, реактор+ЭМЭ, а также распределения напряженности МП, реализованы в программе «Реактор – ЭМЭ». Результаты работы по применению КЭМЭ для ограничения уровней напряженности МП воздушных реакторов были использованы при разработке СанПиН 2.2.4.1191-03.

Рис. 52. Расположение ОР и ЭО К, М и V

       В девятой главе решалась задача снижения напряженности МП, создаваемого реактором, с помощью экранирующих обмоток (ЭО), последовательно соединенных с ОР и намотанных встречно ее виткам. Рассмотрено МП, создаваемое однорядным реактором с однорядной ЭО К, расположенной над ОР на расстоянии gК = 0,2 м и содержащей К = 11 витков радиусом R0К = 0,55 м, с последующим добавлением аналогичной ЭО М, расположенной под ОР. Дано распределение напряженности Н результирующего МП на уровне z = 3 м над ОР и на расстоянии R = 3 м от оси ОР при изменении R0К, а также R0К = R0М от 0,54 до 0,60 м. Рассмотрена конструкция ОР с верхней К, нижней М и средней V экранирующими обмотками при установке ЭО V внутри и снаружи ОР. На рис. 52 показано расположение ОР и ЭО К, М и V с наружным расположением ЭО V. K = M = 6 витков, R0K = R0М = 0,55 м, шаг намотки k = m = v = 0,05 м, gK = gM = 0,2 м, V = 7 витков, R0V = 0,75 м и gV = 0,35 м. Результирующее МП имеет линейную поляризацию и составляющие его напряженности, создаваемые ОР N и ЭО К, М и V, в цилиндрической системе координат определяются выражениями:

 

 

 

       Результирующие значения составляющих определяются как и , а модуль полного вектора напряженности МП по выражению . На рис. 53 показано распределение напряженности МП на уровне z = 3 м над ОР и сбоку от ОР на расстоянии R = 5 м от оси ОР: НР – МП создается ОР, НРКМ – ОР и ЭО К и М, НРKMV – ОР и ЭО К, М и V.

А

Б

Рис. 53. Распределение напряженности Н МП сверху (А) на уровне z = 3 м при изменении R от 0 до 7 м и сбоку (Б) от реактора на расстоянии R = 3 м при изменении z от 4 до –5 м

При = 2500 А (= 2499,8 А) использование ЭО К, М и V снижает напряженность Н МП, создаваемого ОР сверху от реактора при z = 3 м в 30,7 раза (с 249 до 7,8 А/м), а сбоку при R = 5 м – в 6,3 раза (с 187 до 29,7 А/м).

       Индуктивность ОР с учетом влияния ЭО К, М и V определяется уравнением:

,

где Li – индуктивность обмотки i, Mij – взаимная индуктивность между обмотками i и j. При =   получим и , т.е. индуктивное сопротивление ОР снижается на 0,058 Ом (с 0,175 до 0,117 Ом).

       Рассмотрен вариант механического врезания трех однорядных средних ЭО V в однорядную ОР N, разбитую на четыре части, а также вариант с последующей установкой сверху и снизу ЭО К и М.

Рис. 54. Расположение многослойной ОР N и многослойных ЭО K, M, V

       Рассмотрена конструкция многослойной ОР с торцевыми многослойными ЭО К и М, а также вариант наружной установки на ОР N средней многослойной ЭО V. На рис. 54 дана схема совместной установки на ОР N экранирующих обмоток K, M и V.ОР N содержит N = 17 слоев, шаг по слоям n = 0,045 м, PN = 6 витков в слое, толщина витка д = 0,03 м, высота витка hB = 0,04 м, радиус внутреннего витка в слое R0N = 0,45 м, шаг намотки витков ΔR0N = 0,04 м. ЭО К и М содержат K = M = 4 слоя, PK = PМ = 6 витков в слое, шаг по слоям  k = m = 0,05 м, R0K = R0M = 0,45 м, ΔR0K =  ΔR0M = 0,04 м, gK = 0,1 м, gM = 0,2 м, V = 3 слоя с шагом v = 0,05 м, PV = 6 витков в слое, R0V = 0,85 м, ΔR0V = 0,04 м, gV = 0,245 м, число параллельных ветвей GN = GK = GМ = GV = 1, IР = 2500 А. На рис. 55,А дано распределение на уровне z = 3 м над реактором при изменении R от 0 до 7 м, а на рис. 55,Б – на расстоянии R = 3 м сбоку от реактора при изменении z от 4 до –5 м напряженности Н МП, создаваемого током IP: в ОР N – НР, в обмотках N, K и M – НРKМ и в обмотках N, K, М и V – НРKMV.

А

Б

Рис. 55. Распределение напряженности Н сверху (А) на уровне z = 3 м от верхнего торца ОР и сбоку (Б) на расстоянии R = 3 м от оси ОР

Рассмотренная конструкция позволяет снизить напряженность МП сверху над реактором на уровне z = 3 м в 34 раза (с 1045 до 31 А/м) и сбоку на расстоянии R = 3 м в 9 раз (с 741 до 85 А/м).

       Даны уравнения для определения напряженности МП, создаваемого многорядной ОР и многорядными ЭО.

       Представлена методика определения индуктивного сопротивления многослойной/многорядной ОР с учетом влияния многослойных/многорядных ЭО, когда все обмотки являются одноветвевыми, т.е. не имеют параллельных ветвей. Так индуктивное сопротивление вышерассмотренной многослойной ОР составляет ХР = 2,495 ОМ, а с учетом влияния многослойных ЭО К, М и V ее сопротивление снижается на 0,684 Ом и становится равным ХРΣ = 1,968 Ом.

       Разработана методика и составлен алгоритм расчета индуктивности и индуктивного сопротивления многослойной/многорядной обмотки, содержащей несколько параллельных ветвей, витки которых намотаны с транспозицией. Методика и алгоритм реализованы в программе «Реактор – ЭМЭ». Расчет МП, создаваемого реактором с ЭО, может проводиться по программе «Реактор МП». Результаты работы по применению ЭО для ограничения уровней напряженности МП воздушных реакторов были использованы при разработке СанПиН 2.2.4.1191-03.

       ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проблема обеспечения электромагнитной безопасности человека в условиях производственных и внепроизводственных воздействий ЭМП ПЧ представляет особую актуальность в связи с возможностью их неблагоприятного (вплоть до канцерогенного) влияния на здоровье. В работе проведены исследования ЭП и МП ПЧ, создаваемых высоковольтным и сильноточным сетевым оборудованием, дана оценка уровней ЭМП на рабочих местах линейного и подстанционного персонала и в местах проживания населения. Даны технические решения по обеспечению производственной и экологической электромагнитной безопасности электросетевых объектов.

1. Проведенные исследования режимов коротких замыканий на ВЛ-750 кВ, стендовые измерения коронного разряда и разработанные методы расчетов позволяют адекватно оценить уровни напряженности МП, плотности наведенного тока, а также электромагнитного излучения (ЭМИ) коронного разряда, воздействующих на персонал при ПРН на ВЛ СВН в ее рабочем режиме, в момент однофазного короткого замыкания и при успешном автоматическом повторном включении.

2. Применение разработанных принципов фантомных измерений на базе  макетов вертикально стоящего человека, позволяет объективно оценить уровни  емкостных и аэроионных токов, проходящих через части тела человека при ПРН, распределение напряженности ЭП по поверхности тела человека, находящегося на  ОРУ, и осуществлять квалификационные испытания экранирующих комплектов.

3. Адекватные методы расчета ЭП и МП и разработанные принципы использования пассивных, активных и резонансных тросовых, а также направленных и вертикальных контурных экранов с учетом провисания проводов в пролете позволяют находить конструктивные решения по снижению уровней напряженности ЭП и МП ПЧ, создаваемых ВЛ СВН.

4. Метод сближения осей виртуальных кабелей, составляющих кабельную линию, позволяет компенсировать напряженность МП, создаваемого КЛ до значений ниже ПДУ для жилых помещений и нормируемых уровней по помехоустойчивости для оборудования.

5. Математическая модель электрического воздушного реактора позволяет с достаточной степенью точности рассчитать значения напряженности МП, создаваемого трехфазными реакторами или группой трехфазных реакторов с любой схемой установки.

6. Разработанные методы расчета и конструктивные решения по применению комбинированных электромагнитных экранов и экранирующих обмоток дают возможность значительно снизить уровни напряженности МП, создаваемого воздушными реакторами.

7. Разработанная методика позволяет с достаточной степенью точности рассчитать индуктивное сопротивление цилиндрической многослойной или многорядной обмотки, содержащей несколько параллельных ветвей, витки которых намотаны с транспозицией.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монографии:

  1. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Обеспечение электромагнитной безопасности электросетевых объектов. – М.: Наука,  2010 868 с.

Научные статьи, опубликованные в изданиях по ПеречнюВАК

  1. Никитин О.А., Токарский А.Ю. Компактные высоковольтные воздушные линии электропередачи и режимы их работы // Изв. АН РФ. Энергетика. – 1993. – № 6. – С. 44-55.
  2. Дьяков А.Ф., Никитин О.А., Токарский А.Ю. Экологически безопасные высоко­вольтные воздушные линии электропередачи компактной конструкции // Электри­ческие станции. – 1995. – № 1. – С. 64-70.
  3. Токарский А.Ю. Экранирование электрических и магнитных полей высоковольтных воздушных линий электропередачи // Медицина труда и промышленная экология. – 2004. – № 4. – С. 38-40.
  4. Мисриханов М.Ш., Токарский А.Ю. Ограничение уровня напряженности электрического поля ВЛ 500 кВ с помощью тросовых экранов // Энергетик. – 2004. – № 10. – С. 13-15.
  5. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Магнитное поле многослойных реакторов // ЭЛЕКТРО, электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. – 2005. – № 4. – С. 36-43.
  6. Рубцова Н.Б., Лазаренко Н.В., Самусенко Т.Г., Токарский А.Ю. Методические принципы гигиенической оценки электромагнитных полей промышленной частоты на рабочих местах персонала электросетевых объектов и их реализация // Журнал «Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения РАМН». – 2006. – № 3. – С. 7-12.
  7. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Ограничение уровней напряженности магнитного поля, создаваемого кабельной линией электропередачи // Энергетик. – 2008. – № 8. – С. 31-35.
  8. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Комбинированный электромаг­нитный экран для электрических воздушных реакторов // Известия Самарского на­учного центра Российской академии наук. – 2009. – Т. 11 (27). – № 1(6). – С. 1345-1349.
  9. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Компенсация магнитных полей кабельных линий в жилых зданиях // Известия Самарского научного центра Россий­ской академии наук. – 2009. – Т. 11 (27). – № 1(6). – С. 1350-1354.
  10. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Обеспечение производственной электромагнитной безопасности токоограничивающих реакторов // Известия Са­марского научного центра Российской академии наук. – 2009. – Т. 11 (27). – № 1(6). – С. 1359-1365.
  11. Рубцова Н.Б., Пальцев Ю.П., Походзей Л.В., Токарский А.Ю., Леонов М.Л. Обеспечение электромагнитной безопасности производственной и окружающей среды. Про­блемы и перспективы // Известия Самарского научного центра Российской акаде­мии наук. – 2009. – Т. 11(27). – № 1(6). – С. 1366-1369.
  12. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Применение комбинированных электромагнитных экранов для обеспечения электромагнитной совместимости электрических реакторов // Энергетик –2009 – № 4 – с. 14-17.
  13. Токарский А.Ю., Кукайнис О.А., Иостсон Ю.А. Условия симметрирования параметров фаз воздушных линий электропередачи // Изв. АН ЛатвССР. Сер. физ. и техн. наук. – 1984. – № 6. – С. 112-116.
  14. Токарский А.Ю., Кукайнис О.А., Иостсон Ю.А. Компенсация электромагнитного поля двухцепной плоской управляемой ВЛ-500 кВ. // Изв. АН ЛатвССР. Сер. физ. и техн. наук. – 1985. – № 4. – С. 99-105.
  15. Кузьмин Я.Ф., Токарский А.Ю., Кукайнис О.А., Иостсон Ю.А. Исследование электро­статических и электромагнитных параметров двухцепной коаксиальной управляемой самокомпенсирующейся ВЛ-500 кВ // Изв. АН ЛатвССР. Сер. физ. и техн. наук. – 1986. – № 2. – С. 56-61.

Патенты и авторские свидетельства

  1. А.С. № 1366971 (СССР). Устройство градуировки измерителей напряженности электрического поля промышленной частоты / А.П. Иерусалимский, Д.И. Мейлах, Ф.Г. Портнов, А.Ю. Токарский, Е.И. Удод. – 1987.
  2. А.С. № 1382346 (СССР). Двухцепная воздушная линия электропередачи / Я.Ф. Кузьмин, А.Ю. Токарский, Ф.Г. Портнов, А.П. Иерусалимский, О.А. Кукайнис, Ю.А. Иостсон. – 1987.
  3. Патент на изобретение № 2273934. Кабельная линия электропередачи / М.Ш. Мисриханов, Н.Б. Рубцова, А.Ю. Токарский // Опубликовано 10.04. 2006. – Бюл. № 10.
  4. Патент на изобретение № 2304815. Электромагнитный экран для реактора без ферромагнитного сердечника / М.Ш. Мисриханов, Н.Б. Рубцова, А.Ю. Токарский // Опубликовано 20.08.2007. – Бюл. № 23.
  5. Патент на изобретение № 2304816. Электрический однофазный реактор / М.Ш. Мисриханов, Н.Б. Рубцова, А.Ю. Токарский // Опубликовано 20.08.2007 – Бюл. № 23.
  6. АС № 931073 (СССР) Воздушная линия электропередачи. /Я.Ф. Кузьмин,  А.Ю. Токарский, Ю.В. Щербина. – 1982.
  7. АС № 931074 (СССР) Воздушная линия электропередачи.  /Я.Ф. Кузьмин, А.Ю. Токарский, Ю.В. Щербина. – 1982.
  8. АС № 1036222 (СССР) Воздушная линия электропередачи /М.Е. Иерусалимов, В.Х. Ишкин, Я.Ф. Кузьмин, Ю.И. Лысков, А.Ю. Токарский, Ю.В. Щербина. – 1983.
  9. АС № 1050519 (СССР) Воздушная линия электропередачи /Я.Ф. Кузьмин, А.Ю. Токарский, Ф.Г. Портнов, А.П. Иерусалимский. – 1983.
  10. АС № 1072731 (СССР) Воздушная линия электропередачи. /М.Е Иерусалимов., В.Х. Ишкин, Я.Ф. Кузьмин, Ю.И. Лысков, А.Ю. Токарский, Ю.В Щербина. – 1983.

Публикации в других изданиях

  1. Щербина Ю.В., Кузьмин Я.Ф., Токарский А.Ю. Симметричные, экологически чистые ВЛ СВН повышенной пропускной способности // Экономия электроэнергии в электроэнергетических системах: Сб. научных трудов № 104. – М.:  Московский энергетический ин-т. – 1986. – С. 37-42.
  2. Токарский А.Ю., Сиушков А.В., Коробков Н.М., Иерусалимский А.П., Рубцова Н.Б. Измерение параметров электромагнитного поля на поверхности тела человека при проведении работ под напряжением // Тезисы докладов на конференции "Радиофизическая информатика". – Москва.– 1990. – С. 48-49.
  3. Дьяков А.Ф., Никитин О.А., Токарский А.Ю., Феоктистов С.Б., Логутов Е.В. Определение тепловых потерь мощности в проводах фаз компактных ВЛ // Энергетическое строительство. – 1993. – № 12. – С. 72 - 74.
  4. Дьяков А.Ф., Токарский А.Ю., Никитин О.А., Мостяев А.И. Антенный метод симметрирования параметров фаз ВЛ СВН // Энергетическое строительство – 1993 – № 11 – с. 25-30.
  5. Никитин О.А., Токарский А.Ю. Экологически безопасные высоковольтные воздушные линии электропередачи // ХI Международная конференция по гиромагнитной электронике и электродинамике: Труды Т. 5. – М.: МЭИ. – 1993. – С. 23-29.
  6. Никитин О.А., Токарский А.Ю. Фантом человека для измерения электрических полей // ХI Международная конференция по гиромагнитной электронике и электродинамике: Труды Т. 5. – М.: МЭИ. – 1993. – С. 232-237.
  7. Седунов В.Н., Токарский А.Ю. Влияние диэлектрических и проводящих свойств грунта на электрическое поле ВЛ СВН // Энергетическое строительство. – 1994. – № 12. – С. 23-28.
  8. Никитин О.А., Токарский А.Ю., Думиньш И.А., Рубцова Н.Б. Защита человека от воздействия магнитного поля ВЛ СВН и УВН при проведении работ под напряжением // Энергетическое строительство. – 1994. – № 1. – С. 51-55.
  9. Дьяков А.Ф., Никитин О.А., Токарский А.Ю., Рубцова Н.Б. Распределение напряженности электрического поля, аэроионных и емкостных токов по поверхности тела человека // Энергетическое строительство. – 1994. – № 5–6. – С. 62-64.
  10. Дьяков А.Ф., Никитин О.А. Токарский А.Ю., Логутов Е.В. Определение потерь активной мощности в поперечных проводимостях фаз ВЛ // Энергетическое строительство. – 1994. – № 12. – С. 28-31.
  11. Дьяков А.Ф., Никитин О.А., Токарский А.Ю. Современные конструкции линий электропередачи повышенной пропускной способности // Энергетическое строительство. – 1994. – № 12. – С. 16-20.
  12. Дьяков А.Ф., Никитин О.А., Токарский А.Ю., Рубцова Н.Б. Амплитудно-частотный спектр электромагнитного излучения коронного разряда, измеренный на фантоме мыши // Энергетическое строительство. – 1995. – № 2. – С. 66-67.
  13. Дьяков А.Ф., Никитин О.А., Токарский А.Ю., Рубцова Н.Б. Компактные экологически безопасные ВЛ повышенной пропускной способности // Энергетическое строительство. – 1995. – № 5. – С. 35-41.
  14. Дьяков А.Ф., Никитин О.А., Токарский А.Ю., Рубцова Н.Б. Фантомные измерения уровней электромагнитного излучения коронного разряда // Энергетическое строительство. – 1995. – № 9. – С. 76-78.
  15. Дьяков А.Ф., Никитин О.А., Токарский А.Ю., Рубцова Н.Б. Экологическая надёжность высоковольтных воздушных линий электропередачи // Международный симпозиум по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии. 26-30 июня 1995 г. Сборник научных докладов. – СПб.: Сант-Петербургский электротехнический универси­тет. – 1995. – С. 112-115.
  16. Дикой В.П., Никитин О.А., Токарский А.Ю. Повышение экологической безопасности и экономичности высоковольтных воздушных линий электропередачи, проходящих по селитебным территориям городов и сельской местности // 3 Международный симпозиум по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии. 23-27 июня 1997 г. Сборник научных докладов. – СПб.: Санкт-Петербургский электротехнический университет. – 1997. – Ч.2. – С. 306-310.
  17. Дикой В.П., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Оценка электромагнитных факторов, дейст­вующих на человека при эксплуатации высоковольтных установок. Сборник материалов Международного совещания “Электромагнитные поля. Биологическое действие и гигиеническое нормирование”, Москва, 18–22 мая, 1998 г. / Под ред. М.Х. Репачоли, Н.Б. Рубцовой, А.М. Муц – Женева – ВОЗ – 1999 – с. 101-126.
  18. Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю., Столяров М.Д. Подходы к единому принципу гигиениче­ской регламентации обеих составляющих электромагнитных полей промышленной час­тоты // «Электромагнитные поля и здоровье человека» - «Electromagnetic fields and human health». Материалы 2-ой Международной конференции «Проблемы электромагнитной безопасности человека. Фундаментальные и прикладные исследования. Нормирование ЭМП, философия, критерии и гармонизация» – Москва – 20-24 сентября 1999 – с. 35-36.
  19. Дикой В.П., Токарский А.Ю., Рубцова Н.Б. Обеспечение экологической безопасности высоковольтных воздушных линий электропередачи, проходящих в селитебных территориях городов и сельской местности // Гигиена населенных мест – Киев – 1999 – вып. 34 – с. 65-68.
  20. Дикой В.П., Токарский А.Ю., Рубцова Н.Б. Электромагнитные факторы, воздействующие на персонал, обслуживающий высоковольтные установки // V симпозиум «Электротехника 2010 год». 19-22 октября 1999 г. Перспективные направления в развитии энергетики и электротехнического оборудования в 2000 – 2010 годах. Сборник докладов. Том II – Московская область – ВЭИ – ТРАВЭК – 1999 – с. 102-112.
  21. Дикой В.П., Токарский А.Ю. Компактная ВЛ 500 кВ для электропередачи Сибирь – Урал // Энергетик – 1999 – № 9 – с. 20-22.
  22. Токарский А.Ю., Рубцова Н.Б., Дикой В.П. Электромагнитные факторы, действующие на персонал, обслуживающий высоковольтные установки // V симпозиум “Электротехника 2010 год”. 19–22 октября 1999 г. Перспективные направления в развитии энергетики и электротехнического оборудования в 2000–2010 годах. Сборник докладов. Т. II – Мос­ковская область – ВЭИ – ТРАВЭК – 1999 – с. 102-112.
  23. Дикой В.П., Токарский А.Ю. Особенности расчета и измерения трехмерных магнитных полей, создаваемых электроустановками // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. “Экология энергетики 2000” – М – Изд. МЭИ – 2000 – с. 415-418.
  24. Дикой В.П., Токарский А.Ю. Способы снижения электрических полей, создаваемых воздушными линиями электропередачи сверх- и ультравысокого напряжения // Международная научно-практическая конференция “Экология энергетики 2000”, 18–20 октября 2000 г. Материалы конференции – М – Изд-во МЭИ – 2000 – с. 422-425.
  25. Токарский А.Ю., Мисриханов М.Ш. Определение фазного угла напряженности магнитного поля ВЛ // Тр. ИГЭУ. Вып. IV. – М – Энергоатомиздат – 2001 – с. 223-225.
  26. Дикой В.П., Токарский А.Ю., Красин О.В. Применение направленных контурных экранов для экранирования магнитных полей ВЛ СВН // VI симпозиум “Электротехника 2010 год”. 22–25 октября 2001 г. Перспективные виды электротехнического оборудования для передачи и распределения электроэнергии: Сборник докладов. Т. II – Московская область – 2001 – с. 81-85.
  27. Дикой В.П., Токарский А.Ю., Красин О.В., Рубцова Н.Б. Защита населения от воздействия электрических и магнитных полей высоковольтных воздушных линий электропередачи. Актуальные проблемы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия в ре­гионах центральной России. Сборник трудов под ред. ак. А.И. Потапова. Вып. 2. Часть 1. г. Липецк, 2001, с.132-135.
  28. Дикой В.П., Токарский А.Ю., Мисриханов М.Ш. Экранирование магнитного поля ВЛ-500 кВ по составляющим декартовой системы координат // Тр. ИГЭУ. Вып. IV – М – Энергоатомиздат – 2001 – с. 254-265.
  29. Дикой В.П., Токарский А.Ю., Мисриханов М.Ш. Экранирование магнитного поля ВЛ-500 кВ по большей полуоси эллипса // Тр. ИГЭУ. Вып. IV – М – Энергоатомиздат – 2001 – с. 265-281.
  30. Дикой В.П., Токарский А.Ю., Иостсон Ю.А., Мисриханов М.Ш. Методы расчета и измерения эллипсоидных магнитных полей промышленной частоты // Тр. ИГЭУ. Вып. IV – М – Энергоатомиздат – 2001 – с. 215-223.
  31. Дикой В.П., Токарский А.Ю., Красин О.В. Выбор типа направленного контурного экрана, предназначенного для компенсации магнитных полей, создаваемых ВЛ СВН // VI симпозиум “Электротехника 2010 год”. 22–25 октября 2001 г. Перспективные виды электротехнического оборудования для передачи и распределения электроэнергии: Сборник докла­дов. Т. II – Московская область – 2001 – с. 86-91.
  32. Дикой В.П., Токарский А.Ю., Рубцова Н.Б., Мисриханов М.Ш. Тросовые экраны и их применение на ВЛ–500 кВ. Повышение эффективности работы энергосистем // Тр. ИГЭУ. Вып. 4 / Под ред. В.А. Шуина, М.Ш. Мисриханова – М – Энергоатомиздат – 2001 – с. 209-215.
  33. Дикой В.П., Токарский А.Ю., Рубцова Н.Б., Мисриханов М.Ш. Элементы теории контурных экранов. Повышение эффективности работы энергосистем // Тр. ИГЭУ. Вып. 4 / Под ред. В.А. Шуина, М.Ш. Мисриханова – М – Энергоатомиздат – 2001 – с. 225-254.
  34. Иванов А.В., Марченко М.Е., Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю., Тупов В.Б. Раздел 5. Снижение влияния факторов физического воздействия объектов энергетики на окружающую среду. 5.1. Снижение влияния электрических и магнитных полей промышленной частоты на человека // Современные природоохранные технологии в электроэнергетике. Информационный сборник, п/р. Путилова В.Я. - М. - Изд. Дом МЭИ -2007 - с.200-231.
  35. Дикой В.П., Токарский А.Ю., Коробков Н.М. Экранирование магнитных полей ВЛ СВН с помощью направленных контурных экранов // Материалы 3-ей Международной конференции «Электромагнитные поля и здоровье человека. Фундаментальные и прикладные исследования» 17-24 сентября 2002 г. – Москва – с. 149-150.
  36. Дикой В.П., Токарский А.Ю., Коробков Н.М Типы направленных контурных экранов, для экранирования магнитных полей ВЛ СВН // Материалы 3-ей Международной конференции «Электромагнитные поля и здоровье человека. Фундаментальные и прикладные исследования» 17-24 сентября 2002 г. – Москва – с. 150-151.
  37. Барсуков А.И., Васильев А.В. Мисриханов М.Ш. Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Анализ и методы улучшения электромагнитной обстановки на рабочих местах электросетевых объектов МЭС Центра // VII симпозиум «Электротехника 2010 год». 27-29 мая 2003 г. Перспективные виды электротехнического оборудования для передачи и распределения электроэнергии. Сборник докладов. Т.1 – Московская область – 2003 – с. 264-271.
  38. Барсуков А.И., Васильев А.В., Мисриханов М.Ш., Токарский А.Ю. Применение тросовых экранов для снижения напряженности электрического поля ВЛ СВН // VII симпозиум “Электротехника 2010 год”. 27–29 мая 2003 г. Перспективные виды электротехнического оборудования для передачи и распределения электроэнергии: Сборник докладов. Т. 1 – Московская область – 2003 – с. 291-294.
  39. Мисриханов М.Ш., Токарский А.Ю. Определение оптимальных режимов работы двухцепных коаксиальных и однорадиусных воздушных линий электропередачи // Повышение эффективности работы энергосистем: Тр. ИГЭУ. Вып. 6 / Под редакцией В.А. Шуина, М.Ш. Мисриханова, А.В. Мошкарина – М – Энергоатомиздат – 2003 – с. 248-257.
  40. Мисриханов М.Ш., Токарский А.Ю. Сближение фаз ВЛ – один из способов получения простых компактных электропередач повышенной пропускной способности // Повышение эффективности работы энергосистем: Тр. ИГЭУ. Вып. 6 / Под ред. В.А. Шуина, М.Ш. Мисриханова, А.В. Мошкарина – М – Энергоатомиздат – 2003 – с. 192-204.
  41. Мисриханов М.Ш., Токарский А.Ю. Преимущества и недостатки простых компактных воздушных линий электропередачи // Повышение эффективности работы энергосистем: Тр. ИГЭУ. Вып. 6 / Под ред. В.А. Шуина, М.Ш. Мисриханова, А.В. Мошкарина – М – Энергоатомиздат – 2003 – с. 204-224.
  42. Мисриханов М.Ш., Токарский А.Ю. Тепловые потери в компактных ВЛ // Повышение эффективности работы энергосистем: Тр. ИГЭУ. Вып. 6 / Под ред. В.А. Шуина, М.Ш. Мисриханова, А.В. Мошкарина – М – Энергоатомиздат – 2003 – с. 229-238.
  43. Мисриханов М.Ш., Токарский А.Ю. Четырехцепная компактная ВЛ 500 кВ для электро­передачи «Сибирь – Урал» // Повышение эффективности работы энергосистем: Тр. ИГЭУ. Вып. 6 / Под ред. В.А. Шуина, М.Ш. Мисриханова, А.В. Мошкарина – М – Энергоатомиздат – 2003 – с. 257-265.
  44. Мисриханов М.Ш., Токарский А.Ю. Управляемые компактные линии электропередачи // Повышение эффективности работы энергосистем: Тр. ИГЭУ. Вып. 6 / Под ред. В.А. Шуина, М.Ш. Мисриханова, А.В. Мошкарина – М – Энергоатомиздат – 2003 – с. 238-248.
  45. Мисриханов М.Ш., Токарский А.Ю. Экономическая целесообразность применения ком­пактных линий электропередачи // Повышение эффективности работы энергосистем: Тр. ИГЭУ. Вып. 6 / Под ред. В.А. Шуина, М.Ш. Мисриханова, А.В. Мошкарина – М – Энергоатомиздат – 2003 – с. 224-229.
  46. Мисриханов М.Ш., Токарский А.Ю., Рубцова Н.Б. Экранирование электромагнитных по­лей промышленной частоты ВЛ 500 кВ // Сборник докладов восьмой Российской научно-технической конференции по электромагнитной совместимости технических средств и электромагнитной безопасности – СПб – ВИТУ – 2004 – с. 518-526.
  47. Мисриханов М.Ш., Токарский А.Ю. Определение параметров контурных экранов для магнитных полей ВЛ СВН с учетом провисания проводов в пролете // 6-й Междунар. симп. по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии: Сборник докладов – СПб – 2005 – с. 31-33.
  48. Мисриханов М.Ш., Токарский А.Ю. Учёт провисания проводов в пролете при определении параметров контурных экранов для магнитных полей, создаваемых ВЛ СВН // VIII симпозиум “Электротехника 2010 год”. 24–26 мая 2005 г. Перспективные виды электротехниче­ского оборудования для передачи и распределения электроэнергии: Сборник докладов – Московская область – 2005 – Разд. 1.05 – с. 1-8.
  49. Измеров Н.Ф., Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Принципы обеспечения электромагнитной безопасности электроэнергетических объектов // Труды II Международной научно-практической конференции «Экология в энергетике-2005», 19-21 октября 2005 г. – М. – Изд-во МЭИ – 2005 – с. 207-209
  50. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Магнитное поле одинарного воздушного реактора // 6-й Международный симпозиум по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии, 21–24 июня 2005 г. Материалы симпозиума – СПб – 2005 – с. 33-36.
  51. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Магнитное поле трехфазных групп реакторов // 6-й Международный симпозиум по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии, 21–24 июня 2005 г. Материалы симпозиума – СПб – 2005 – с. 36-40.
  52. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Математическая модель для расчета магнитного поля группы воздушных реакторов // VIII симпозиум “Электротехника 2010 год. Перспективные виды электротехнического оборудования для передачи и распределения электроэнергии”: Сборник докладов. Май 24-26. 2005 (7.28) – Моск. обл. – с. 1-13.
  53. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Расчетные пути обеспечения электромагнитной безопасности персонала в зоне размещения трехфазных групп реакторов // Тр. II Междунар. науч.-практ. конф. “Экология в энергетике – 2005”, 19–21 октября 2005 г. – М – Изд-во МЭИ – 2005 – с. 210-213.
  54. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Снижение уровней напряженности магнитного поля за счет сближения осей кабелей фаз и нулевого провода кабельной линии. Ч. 1 // Экология в энергетике 2006. III Междунар. науч.-практ. конф. и специализированная выставка. Москва, 14–16 июня 2006 г. – М – ПМБ ВТМ – 2006 – с. 135-139.
  55. Измеров Н.Ф., Мисриханов М.Ш., Отморский С.Г., Рубцова Н.Б., Сорокин Ю.Г., Токарский А.Ю. Проблема обеспечения производственной и экологической электромагнитной безопасности электропередач. Пути решения // Бюллетень Научного совета “Медико-экологические проблемы работающих” – 2006 – № 3 – с. 18-25.
  56. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Снижение уровней напряженности магнитного поля кабельной линии методом сближения осей кабелей фаз и нулевого провода // Сбор­ник докладов девятой Российской науч.-техн. конф. по электромагнитной совместимости тех­нических средств и электромагнитной безопасности – СПб – ВИТУ – 2006 – с. 608-612.
  57. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Снижение уровней напряженности магнитного поля за счет сближения осей кабелей фаз и нулевого провода кабельной линии. Ч. 2 // Экология в энергетике 2006. III Междунар. науч.-практ. конф. и специализирован­ная выставка. Москва, 14–16 июня 2006 г. – М – ПМБ ВТМ – 2006 – с. 155-150.
  58. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Снижение уровней напряженности магнитного поля кабельной линии методом сближения осей виртуальных кабелей фаз и нулевого провода // Сборник докладов девятой Российской науч.-техн. конф. по электро­магнитной совместимости технических средств и электромагнитной безопасности – СПб – ВИТУ – 2006 – с. 613-618.
  59. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Компенсация магнитного поля, создаваемого кабельной линией электропередачи // Новое в Российской электроэнергетике – № 8 – август 2007 г. – «Энерго-пресс» – с. 23-34.
  60. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Магнитные поля электрических реакторов // Обзор эффективных экологических проектов, внедренных на предприятиях ОАО РАО «ЕЭС России» – Филиал ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Центра – М – Центр энергоэффективности ЕЭС – 2007 – с. 94-103.
  61. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Ограничение уровней напряжённости магнитного поля, создаваемого кабельной линией электропередачи // Всероссийская специализированная выставка и семинар «Охрана труду в энергетике – 2007» 24-26 апреля 2007 г. – М – РАО «ЕЭС России» – ВВЦ – Выставочный павильон «Электрификация» – 2007 – Электронный сборник докладов – Д-005, с. 1-8.
  62. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Ограничение уровней магнитных полей воздушных реакторов путём применения электромагнитных экранов // 7-й Международный симпозиум по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологи: Тр. симпозиума. 26–29 июня 2007 г. – СПб. 2007 – с. 89-93.
  63. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Применение комбинированных электромагнитных экранов для ограничения уровней напряженности магнитного поля электрических реакторов // Обзор эффективных экологических проектов, внедренных на предприятиях ОАО РАО «ЕЭС России» – Филиал ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Центра – М – Центр энергоэффективности ЕЭС – 2007 – с. 103-108.
  64. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Применение экранирующих обмоток для ограничения уровней магнитных полей воздушных реакторов // 7-й Международный симпозиум по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологи: Тр. симп. 26–29 июня 2007 г. – СПб – 2007 – с. 94-97.
  65. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Применение экранирующих обмоток для снижения уровней напряженности магнитных полей электрических воздушных реакторов // Новое в Российской электроэнергетике – № 10 – октябрь 2007 г. – «Энергопресс» – с. 15-25.
  66. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Снижение уровней напряжённости магнитного поля электрических реакторов с помощью экранирующих обмоток // Всероссийская специализированная выставка и семинар «Охрана труду в энергетике – 2007» 24-26 апреля 2007 г. – М – РАО «ЕЭС России» – ВВЦ – Выставочный павильон «Электрифика­ция» – 2007 – Электронный сборник докладов – Д-003 – с. 1-8.
  67. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Электрический реактор с комбинированным электромагнитным экраном // Новое в Российской электроэнергетике – № 9 – сентябрь 2007 г. – «Энерго-пресс» – с. 5-18.
  68. Мисриханов М.Ш., Рябченко В.Н., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Методы ограничения напряженности магнитного поля, создаваемого кабельными линиями электропередачи // IX Симпозиум «Электротехника 2030 год» Перспективные технологии электроэнергетики. Электронный сборник докладов – Московская обл. – 29-31 мая 2007 г. – 2,01 – 9 с.
  69. Мисриханов М.Ш., Рябченко В.Н., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Электромагнитные экраны для электрических реакторов // IX Симпозиум «Электротехника 2030 год» Перспективные технологии электроэнергетики. Электронный сборник докладов – Москов­ская обл. – 29-31 мая 2007 г. – 2,02 – 10 с.
  70. Мисриханов М.Ш., Рябченко В.Н., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Электрические воздушные реакторы с экранирующими обмотками // IX Симпозиум «Электротехника 2030 год» Перспективные технологии электроэнергетики. Электронный сборник докладов – Московская обл. – 29-31 мая 2007 г. – 2,03 – 9 с.
  71. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Электрические реакторы с электромагнитными экранами // Всероссийская специализированная выставка и семинар «Охрана труду в энергетике – 2007» 24-26 апреля 2007 г. – М – РАО «ЕЭС России» – ВВЦ – Выставочный павильон «Электрификация» – 2007 – Электронный сборник докладов – Д-004 – с. 1-8.
  72. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Электрические реакторы с экранирующими обмотками // Обзор эффективных экологических проектов, внедренных на предприятиях ОАО РАО «ЕЭС России» – Филиал ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Центра – М – Центр энергоэффективности ЕЭС – 2007 – с. 108-113.
  73. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Простой и комбинированный электро­магнитные экраны для воздушных электрических реакторов // Сборник материалов III Конференции 2008 «Консолидация усилий электроэнергетики и электротехники в условиях роста инвестиций. Перспективные технологии и электрооборудование» –Моск. обл. – 28-29 мая – 2008 – «ТРАВЭК» – с. 96-101
  74. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Снижение уровней напряженности магнитного поля, создаваемого кабельными линиями электропередачи // Сборник докладов II Меж­дународной конференции «Человек и электромагнитные поля» – Саров – 2008 – с. 453-465.
  75. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Ограничение уровней напряженности магнитного поля электрических реакторов с помощью электромагнитных экранов // Сборник докладов II Международной конференции «Человек и электромагнитные поля» – Саров – 2008 – с. 431-442.
  76. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Ограничение уровней напряженности магнитного поля электрических реакторов с помощью экранирующих обмоток // Сборник докладов II Международной конференции «Человек и электромагнитные поля» – Саров – 2008 – с. 443-452.
  77. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Обеспечение электромагнитной со­вместимости электрических реакторов с помощью комбинированных электромагнитных экранов // Сборник докладов десятой научно-технической конференции по электромаг­нитной совместимости технических средств и электромагнитной безопасности ЭМС 2008 – СПб – 2008 – «ВИТУ» – с. 205-210.
  78. Походзей Л.В., Пальцев Ю.П., Перов С.Ю, Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Актуальные про­блемы гигиенической оценки производственных и внепроизводственных воздействий электромагнитных полей // Материалы Всероссийской конф., посв. 85-летию ГУ НИИ медицины труда РАМН «Медицина труда: Реализация Глобального плана действий по здоровью работающих на 2008-2017 гг.» - М. – 2008 - Изд-во «Реинфор». с. 270-271.
  79. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Обеспечение электромагнитной со­вместимости и безопасности токоограничивающих реакторов // 8-й Международный симпозиум по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии. Труды симпозиума – СПб – 2009 – с. 67-71.
  80. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Обеспечение производственной и экологической электромагнитной безопасности электросетевого оборудования // Вести в электроэнергетике – 2009 – № 2 – с. 16-29.
  81. Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Обеспечение электромагнитной безопасности персонала электросетевых объектов и населения. // Материалы VIII Всероссийского конгресса «Профессия и здоровье», Москва, 25-27 октября 2009 г. – М – 2009 – Изд-во «Дельта» – с. 343-345.
  82. Пальцев Ю.П., Походзей Л.В., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю., Мисриханов М.Ш., Тихонова Г.И., Лазаренко Н.В., Клещенок О.И., Самусенко Т.Г., Литвинова Т.И., Марков Д.В. Научное обоснование гигиенического регламентирования магнитных полей про­мышленной частоты (50 Гц) в зависимости от категории экспонированных контингентов // «Актуальные проблемы медицины труда», Сб. трудов Института, – М. – НИИМТ РАМН – 2009 – с. 248-260.
  83. Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю., Мисриханов М.Ш. Электромагнитные поля промышленной частоты. Обеспечение производственной и экологической безопасности // 8-й Международный симпозиум по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии. Труды симпозиума – СПб. – 2009 – с. 72-74.
  84. Rubtsova N.B., Stoljarov M.D., Tokarsky А.Yu. Investigations of human exposure by occupational factors under ac and dc transmission line bare-hand maintenance. // International Conference on Live-line Maintenance’92 - Presentations – Keszthely – 1992 – № 41-1 – 41-11.
  85. Rubtsova N.B., Lazarenko N.V., Stoljarov M.D., Nikitin O.A., Tokarsky А.Yu., Siushkov A.V., Korobkov N.M. Evaluation of electromagnetic field levels of extremely high voltage electric power installation personnel // SIGRE Session 1992 - № 36-102 - 6 p.
  86. Tokarsky А.Yu., Korobkov N.M., Rubtsova N.B. DC Corona Discharge Factors Experimental Modeling and its Biological Effects Evaluation // XXVth General Assembly of the International Union of Radio Science Abstracts - U.R.S.I. - Lille - France - August 28-Sept.5 – 1996 - KA.5 – 1 p.
  87. Rubtsova N.B., Stoljarov M.D., Tokarsky А.Yu. Approaches to power frequency electromagnetic field both components hygienic standardization common principle. // Electromagnetic Fields: Biological Effects and Hygienic Standardization” Proc. оf Intern. Meeting “EMF: Biol. Effесt & Hyg.Stand.” – M - 18-22 May - Ed. MH.Repacholi, N.B.Rubtsova, A.M.Muc – WHO – Geneva – 1999 - р.248-249.
  88. Dikoy V., Rubtsova N., Tokarskij A. Electromagnetic factors influenced to human organism under high-voltage equipment work evaluation. “Electromagnetic Fields: Biological Effects and Hygi­enic Standardization” Proc. оf Intern. Meeting “EMF: Biol. Effес. & Hyg. Stand.” M., 18–22 May / Ed. by M.H. Repacholi, N.B. Rubtsova, A.M. Muc – WHO – Geneva – 1999 – p. 91-112.
  89. Misrikhanov M.Sh., Rubtsova N.B., Tokarsky А.Yu. Design ways electromagnetic safety main­tenance of personnel in the zone of disposing three-phase reactors groups. // Proceedings of the IInd International Scientifinc and Practical Conference «Ecology in power engineering – 2005», October 19 – 21, 2005 – Moscow – Russia - p.187-190.
  90. Izmerov N.F., Misrikhanov M.S., Rubtsova N.B., Tokarsky А.Yu. Principles of electromagnetic safety maintenance of electric power objects. // Proceedings of the IInd International Scientific and Practical Conference «Ecology in power engineering – 2005», October 19 – 21, 2005 – Moscow – Russia - p.185-186.
  91. Misrikhanov M. Sh., Rubtsova N. B., Tokarsky А.Yu. Cable Transmission Lines Magnetic Field Compensation // PIERS Proceedings – р. 943 - 947 – August 18-21 – Moscow RUSSIA – 2009.
  92. Misrikhanov M. Sh., Rubtsova N. B., Tokarsky А.Yu. Maintenance of Current Limited Reactor Electromagnetic Compatibility and Safety // PIERS Proceedings – р. 1435 - 1439 – August 18-21 – Moscow – RUSSIA 2009.
  93. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2004612173, 24.09.2004 . «Программа определения напряженностей электрических и магнитных полей воздушных линий электропередачи (Линия ЭМП)». /Иостсон Ю.А., Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. // Программы для ЭВМ, базы данных и топология интегральных микросхем. Официальный бюллетень федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и торговым знакам. № 4 (49) – М – ФГУ ФИПС – 2004.
  94. Свидетельство об офи­циальной регистрации программы для ЭВМ № 2006613743, 27.10.2006.  «Магнитные поля трех­фазных реакторов без ферромагнитного сердечника (Реактор МП)» Мисриханов М.Ш., Иостсон Ю.А., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. // Программы для ЭВМ, базы данных и топология интегральных микросхем. Официальный бюллетень федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и торговым знакам. № 1 (58) – М – ФГУ ФИПС – 2007.
  95. Свидетельство об официальной регистра­ции программы для ЭВМ № 2006613744, 27.10.2006 «Электромагнитные парамет­ры воздушных линий электропередачи (ЭМП ВЛ)». // Мисриханов М.Ш., Иостсон Ю.А., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю.Программы для ЭВМ, базы данных и топология интегральных микросхем. Официальный бюллетень федеральной службы по интел­лектуальной собственности, патентам и торговым знакам. № 1 (58) – М – ФГУ ФИПС – 2007.
  96. Свидетельство об официальной регистрации про­граммы для ЭВМ № 2008610027, 09.01.2008  «Воздушный реактор с элек­тромагнитным экраном (Реактор – ЭМЭ)». Мисриханов М.Ш., Иостсон Ю.А., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. // Программы для ЭВМ, базы данных и топология интегральных микросхем. Официальный бюллетень федеральной службы по интеллек­туальной собственности, патентам и торговым знакам. № 1 – М – ФГУ ФИПС – 2008.



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.