Розрахунково-експериментальні дослідження ефективності комбінованого електромагнітного екранування магнітного поля повітряних ліній електропередачі

Аннотация

Для підвищення ефективності зниження магнітного поля промислової частоти, створюваного повітряними лініями електропередачі в житлових будинках, проведено експериментальні дослідження за результатами 3D моделювання при застосуванні комбінованого електромагнітного екрану, який складається з активної та пасивної частин. Задача проєктування комбінованого електромагнітного екрану, який складається з робастної системи активного екранування та електромагнітного пасивного екрану, вирішується на основі багатокритеріальної антагоністичної гри двох гравців. Вектор виграшів гри розраховується з використанням системи кінцево-елементних обчислень COMSOL Multiphysics, а розв’язання гри – з застосуванням алгоритмів оптимізації мультироїв частинок. При проєктуванні комбінованих електромагнітних екранів розраховуються координати просторового розташування екрануючої обмотки, струми і фази в екрануючих обмотках робастної системи активного екранування, а також геометричні розміри і товщина електромагнітного пасивного екрану. Наведено результати експериментальних досліджень ефективності екранування магнітного поля з використанням 3D моделювання для житлового будинку та лінії електропередачі, при застосуванні комбінованого електромагнітного екранування, з активною й пасивною частинами. Вперше, з метою підвищення ефективності комбінованого електромагнітного екрану, який складається з активної та пасивної частин, та призначений для зниження магнітного поля промислової частоти, створюваного повітряними лініями електропередачі в житлових будинках, проведено експериментальні дослідження з використанням 3D моделювання. За результатами експериментальних досліджень, визначено ефективність екранування вихідного магнітного поля, встановлено, що коефіцієнт екранування електромагнітного пасивного екрана дорівнює більше двох одиниць, а ефективність системи з активним екраном – більше чотирьох одиниць, а для системи з комбінованим електромагнітним пасивним і активним екраном становить понад 10 одиниць. Доведена можливість зниження рівня індукції магнітного поля в житловому будинку від ліній електропередачі при використанні комбінованого електромагнітного пасивного й активного екранування до безпечного для населення рівня.