Розроблення моделей електромагнітної обстановки у будівлях та на урбанізованих територіях

Автор(и)

  • Лариса Олексіївна Левченко Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського", Україна https://orcid.org/0000-0002-7227-9472
  • Наталія Миколаївна Аушева Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського", Україна https://orcid.org/0000-0003-0816-2971
  • Наталія Борисівна Бурдейна Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0002-2812-1387
  • Ірина Олександрівна Азнаурян Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0002-7085-7291
  • Яна Ігорівна Бірук Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0002-3669-9744
  • Наталія Вікторівна Касаткіна Національний університет харчових технологій, Україна https://orcid.org/0000-0002-6905-7502
  • Ірина Валеріївна Матвєєва Національний авіаційний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-8636-0538
  • Василь Іванович Назаренко Державна установа «Інститут медицини праці імені Ю. І. Кундієва Національної академії медичних наук України», Україна https://orcid.org/0000-0002-5238-4312
  • Кирило Дмитрович Ніколаєв Міністерство з питань стратегічних галузей промисловості України, Україна https://orcid.org/0000-0003-0404-6113
  • Оксана Миколаївна Тихенко Національний авіаційний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-6459-6497

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.268439

Ключові слова:

електромагнітне поле, електромагнітна обстановка, промислова частота, лінія електропередачі, персональний комп’ютер

Анотація

Обґрунтовано та розроблено комплекс заходів і засобів керування електромагнітною обстановкою середовища на територіях міської забудови, у будівлях і окремих приміщеннях. Засобами моделювання показано можливість раціоналізувати параметри повітряних ліній напругами 220 кВ і нижче, що дозволить знизити електромагнітне навантаження на територіях. Моделюванням поширення полів від підземних високовольтних ліній встановлено, що значення магнітних полів порівняно з повітряними лініями нижчі до 30 разів. Отримані моделі поширення електромагнітних полів дуже високої та ультрависокої частоти. Досліджено джерела електромагнітних полів невиробничого походження у виробничих будівлях. Некомпенсовані струми у силових мережах з нелінійними електроспоживачами генерують магнітні поля індукцією 0,35−1,20 мкТл, що перевищує гранично допустимі рівні експлуатації комп'ютерної техніки. Струми витоку на заземлені металеві конструкції генерують магнітні поля з 1,52−6,75 мТл. 

Проведено моделювання поширення електричних та магнітних полів компонентів персональних комп'ютерів контрольованих діапазонів згідно стандарту MPRII. Отримано моделі поширення магнітного поля промислової частоти навколо електродвигунів та генераторів з їх перетинами. На основі таких моделей обираються схеми проєктування розміщення обладнання на виробничих площах або обираються місця безпечного перебування та пересування персоналу. Показана доцільність застосування екранування для зниження рівнів полів до безпечних значень за рахунок покриття поверхонь рідкими захисними сумішами. Металовмісна композиція на основі водно-дисперсійної фарби дозволяє знизити рівні магнітного поля промислової частоти у 2,5−2,6 разів, електричного поля у 1,6−1,7 разів, електромагнітного поля промислової частоти – у 1,2−1,3 рази

Біографії авторів

Лариса Олексіївна Левченко, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

Доктор технічних наук, професор

Кафедра цифрових технологій в енергетиці

Наталія Миколаївна Аушева, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

Доктор технічних наук, професор

Кафедра цифрових технологій в енергетиці

Наталія Борисівна Бурдейна, Київський національний університет будівництва і архітектури

Кандидат педагогічних наук, доцент

Кафедра фізики

Ірина Олександрівна Азнаурян, Київський національний університет будівництва і архітектури

Доцент

Кафедра фізики

Яна Ігорівна Бірук, Київський національний університет будівництва і архітектури

Асистент

Кафедра фізики

Наталія Вікторівна Касаткіна, Національний університет харчових технологій

Доктор технічних наук, завідувачка відділу

Відділ докторантури та аспірантури

Ірина Валеріївна Матвєєва, Національний авіаційний університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра екології

Василь Іванович Назаренко, Державна установа «Інститут медицини праці імені Ю. І. Кундієва Національної академії медичних наук України»

Доктор біологічних наук, старший науковий співробітник, завідувач лабораторією

Лабораторія по вивченню і нормування фізичних факторів виробничого середовища

Кирило Дмитрович Ніколаєв, Міністерство з питань стратегічних галузей промисловості України

Кандидат сільськогосподарських наук, доцент, заступник начальника відділу інноваційної політики

Департамент інноваційної політики та науково-технічного розвитку

Оксана Миколаївна Тихенко, Національний авіаційний університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра екології

Посилання

  1. Directive 2013/35/EU of the European Parliament and of the Council of 26 June 2013 on the minimum health and safety requirements regarding the exposure of workers to the risks arising from physical agents (electromagnetic fields) (20th individual Directive within the meaning of Article 16(1) of Directive 89/391/EEC) and repealing Directive 2004/40/EC. Available at: https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2013/35/oj
  2. Directives. Directive 2014/52/EU of the European parliament and of the council of 16 April 2014 amending Directive 2011/92/EU on the assessment of the effects of certain public and private projects on the environment (Text with EEA relevance). Available at: http://extwprlegs1.fao.org/docs/pdf/eur133116.pdf
  3. Pelevin, D. Ye. (2014). The methods of reducing of the magnetic fields of overhead power lines outside security zones. Tekhnichna elektrodynamika, 5, 14–16. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/135627
  4. Grinchenko, V. S. (2018). Mitigation of three-phase power line magnetic field by grid electromagnetic shield. Tekhnichna Elektrodynamika, 2018 (4), 29–32. doi: https://doi.org/10.15407/techned2018.04.029
  5. Rozov, V. Yu., Reutskyi, S. Yu., Pelevin, D. Ye., Kundius, K. D. (2022). Approximate method for calculating the magnetic field of 330-750 kV high-voltage power line in maintenance area under voltage. Electrical Engineering & Electromechanics, 5, 71–77. doi: https://doi.org/10.20998/2074-272x.2022.5.12
  6. Kuznetsov, B. I., Nikitina, T. B., Bovdui, I. V., Voloshko, O. V., Kolomiets, V. V., Kobylianskyi, B. B. (2022). Comparison of the effectiveness of thriple-loop and double-loop systems of active shielding of a magnetic field in a multi-storey old buildings. Electrical Engineering & Electromechanics, 3, 21–27. doi: https://doi.org/10.20998/2074-272x.2022.3.04
  7. Rozov, V. Yu., Pelevin, D. Ye., Pielievina, K. D. (2017). External magnetic field of urban transformer substations and methods of its normalization. Electrical Engineering & Electromechanics, 5, 60–66. doi: https://doi.org/10.20998/2074-272x.2017.5.10
  8. Koppel, T., Ahonen, M., Carlberg, M., Hedendahl, L., Hardell, L. (2019). Radiofrequency radiation from nearby mobile phone base stations‑a case comparison of one low and one high exposure apartment. Oncology Letters, 18 (5). doi: https://doi.org/10.3892/ol.2019.10899
  9. Mordachev, V. I., Svistunov, A. S. (2013). Required and sufficient level of GSM base stations electromagnetic radiation power. Doklady BGUIR, 7, 44–50.
  10. Sukach, S., Riznik, D., Zachepa, N., Chenchevoy, V. (2020). Normalization of the Magnetic Fields of Electrical Equipment in Case of Unauthorized Influence on Critical Information Infrastructure Facilities. Soft Target Protection, 337–349. doi: https://doi.org/10.1007/978-94-024-1755-5_28
  11. Chen, F., Liu, Y., Wang, P. (2015). Study on the Propagation Characteristics of Radio Wave for Indoor Non-Line-of-Sight. Journal of Computer and Communications, 03 (03), 40–43. doi: https://doi.org/10.4236/jcc.2015.33007
  12. Singh, J. (2015). Computer Generated Energy Effects on Users and Shielding Interference. International Journal of Innovative Research in Computer and Communication Engineering, 3, 10022–10027.
  13. Glyva, V., Kasatkina, N., Levchenko, L., Tykhenko, O., Nazarenko, V., Burdeina, N. et al. (2022). Determining the dynamics of electromagnetic fields, air ionization, low-frequency sound and their normalization in premises for computer equipment. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (117)), 47–55. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.258939
  14. Bolibrukh, B., Glyva, V., Kasatkina, N., Levchenko, L., Tykhenko, O., Panova, O. et al. (2022). Monitoring and management ion concentrations in the air of industrial and public premises. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (115)), 24–30. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.253110
  15. Tudose, I. V., Mouratis, K., Ionescu, O. N., Romanitan, C., Pachiu, C., Popescu, M. et al. (2022). Novel Water-Based Paints for Composite Materials Used in Electromagnetic Shielding Applications. Nanomaterials, 12 (3), 487. doi: https://doi.org/10.3390/nano12030487
  16. Kochetov, G., Prikhna, T., Samchenko, D., Prysiazhna, O., Monastyrov, M., Mosshchil, V., Mamalis, A. (2021). Resource efficient ferritizatio treatment for concentrated wastewater from electroplating production with aftertreatment by nanosorbents. Nanotechnology Perceptions, 17 (1), 9–18. doi: https://doi.org/10.4024/n22ko20a.ntp.17.01
  17. Kochetov, G., Kovalchuk, O., Samchenko, D. (2020). Development of technology of utilization of products of ferritization processing of galvanic waste in the composition of alkaline cements. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (10 (107)), 6–13. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.215129
  18. Khodakovskyi, O., Levchenko, L., Kolumbet, V., Kozachuk, A., Kuzhavskyi, D. (2021). Calculation apparatus for modeling the distribution of electromagnetic fields of different sources. Advanced Information Systems, 5 (1), 34–38. doi: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2021.1.04
  19. Sayenko, Y. (2019). Kompensacja mocy biernej w sieciach elektrycznych ze źródłami interharmonicznych. PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, 1 (3), 43–46. doi: https://doi.org/10.15199/48.2019.03.10
  20. Getman, A. (2018). Development of the technique for improving the structure of a magnetic field in the aperture of a quadrupole electromagnet with a superconducting winding. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (5 (95)), 6–12. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.142163
Development of models of the electromagnetic environment in buildings and urbanized areas

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-30

Як цитувати

Левченко, Л. О., Аушева, Н. М., Бурдейна, Н. Б., Азнаурян, І. О., Бірук, Я. І., Касаткіна, Н. В., Матвєєва, І. В., Назаренко, В. І., Ніколаєв, К. Д., & Тихенко, О. М. (2022). Розроблення моделей електромагнітної обстановки у будівлях та на урбанізованих територіях. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(10 (120), 35–45. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.268439

Номер

Розділ

Екологія