Simulation of the magnetic field in residential buildings with built-in substations based on a two-phase multi-dipole model of a three-phase current conductor
Problem. Substations 10(6)/0.4 kV built into residential buildings create a magnetic field with magnetic flux density of more than 10 μT in nearby residential premises, which is a danger to the health of the population and makes the study of this magnetic field relevant for the development of method...
Збережено в:
| Видавець: | National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” |
|---|---|
| Дата: | 2023 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine”
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://eie.khpi.edu.ua/article/view/285988 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Репозиторії
Electrical Engineering & Electromechanics| id |
eiekhpieduua-article-285988 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Electrical Engineering & Electromechanics |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
вбудована трансформаторна підстанція житлове приміщення струмопровід зовнішнє магнітне поле мультидипольна модель built-in substation residential building current conductor external magnetic field multi-dipole mode |
| spellingShingle |
вбудована трансформаторна підстанція житлове приміщення струмопровід зовнішнє магнітне поле мультидипольна модель built-in substation residential building current conductor external magnetic field multi-dipole mode Rozov, V. Yu. Pelevin, D. Ye. Kundius, K. D. Simulation of the magnetic field in residential buildings with built-in substations based on a two-phase multi-dipole model of a three-phase current conductor |
| topic_facet |
вбудована трансформаторна підстанція житлове приміщення струмопровід зовнішнє магнітне поле мультидипольна модель built-in substation residential building current conductor external magnetic field multi-dipole mode |
| format |
Article |
| author |
Rozov, V. Yu. Pelevin, D. Ye. Kundius, K. D. |
| author_facet |
Rozov, V. Yu. Pelevin, D. Ye. Kundius, K. D. |
| author_sort |
Rozov, V. Yu. |
| title |
Simulation of the magnetic field in residential buildings with built-in substations based on a two-phase multi-dipole model of a three-phase current conductor |
| title_short |
Simulation of the magnetic field in residential buildings with built-in substations based on a two-phase multi-dipole model of a three-phase current conductor |
| title_full |
Simulation of the magnetic field in residential buildings with built-in substations based on a two-phase multi-dipole model of a three-phase current conductor |
| title_fullStr |
Simulation of the magnetic field in residential buildings with built-in substations based on a two-phase multi-dipole model of a three-phase current conductor |
| title_full_unstemmed |
Simulation of the magnetic field in residential buildings with built-in substations based on a two-phase multi-dipole model of a three-phase current conductor |
| title_sort |
simulation of the magnetic field in residential buildings with built-in substations based on a two-phase multi-dipole model of a three-phase current conductor |
| title_alt |
Моделювання магнітного поля у житлових будинках із вбудованими трансформаторними підстанціями на основі двофазної мультидипольної моделі трифазного струмопроводу |
| description |
Problem. Substations 10(6)/0.4 kV built into residential buildings create a magnetic field with magnetic flux density of more than 10 μT in nearby residential premises, which is a danger to the health of the population and makes the study of this magnetic field relevant for the development of methods for its protection. The main source of the substations external magnetic field is their low-voltage current conductor, the contribution of which to the total level of the magnetic field is more than 90 %. Multi-dipole mathematical models, which have a clear physical interpretation, are a promising method of modeling the substations magnetic field, which is important for the further development of methods of population protection. The purpose of the work is to modify the well-known multi-dipole model for calculation based on it with a limited error of the external magnetic field of current conductors of built-in substations that are close to residential buildings at a distance of up to one meter. Methodology. A modified two-phase multi-dipole mathematical model of the main source of the external magnetic field of substation – its three-phase low-voltage current conductors – is proposed, which, unlike the existing model, is based on a two- you to halve the distance to the area of calculation without increasing the error. Verification. An experimental verification of the modified two-phase multi-dipole model of the magnetic field of a three-phase 100 kVA transformer substation on its full-scale physical model was carried out, and the results of the experiment were presented, confirming the coincidence of the calculation and the experiment with a spread of no more than 7 %. |
| publisher |
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” |
| publishDate |
2023 |
| url |
http://eie.khpi.edu.ua/article/view/285988 |
| work_keys_str_mv |
AT rozovvyu simulationofthemagneticfieldinresidentialbuildingswithbuiltinsubstationsbasedonatwophasemultidipolemodelofathreephasecurrentconductor AT pelevindye simulationofthemagneticfieldinresidentialbuildingswithbuiltinsubstationsbasedonatwophasemultidipolemodelofathreephasecurrentconductor AT kundiuskd simulationofthemagneticfieldinresidentialbuildingswithbuiltinsubstationsbasedonatwophasemultidipolemodelofathreephasecurrentconductor AT rozovvyu modelûvannâmagnítnogopolâužitlovihbudinkahízvbudovanimitransformatornimipídstancíâminaosnovídvofaznoímulʹtidipolʹnoímodelítrifaznogostrumoprovodu AT pelevindye modelûvannâmagnítnogopolâužitlovihbudinkahízvbudovanimitransformatornimipídstancíâminaosnovídvofaznoímulʹtidipolʹnoímodelítrifaznogostrumoprovodu AT kundiuskd modelûvannâmagnítnogopolâužitlovihbudinkahízvbudovanimitransformatornimipídstancíâminaosnovídvofaznoímulʹtidipolʹnoímodelítrifaznogostrumoprovodu |
| first_indexed |
2024-06-01T14:40:38Z |
| last_indexed |
2024-06-01T14:40:38Z |
| _version_ |
1800670112959692800 |
| spelling |
eiekhpieduua-article-2859882023-08-21T18:26:45Z Simulation of the magnetic field in residential buildings with built-in substations based on a two-phase multi-dipole model of a three-phase current conductor Моделювання магнітного поля у житлових будинках із вбудованими трансформаторними підстанціями на основі двофазної мультидипольної моделі трифазного струмопроводу Rozov, V. Yu. Pelevin, D. Ye. Kundius, K. D. вбудована трансформаторна підстанція житлове приміщення струмопровід зовнішнє магнітне поле мультидипольна модель built-in substation residential building current conductor external magnetic field multi-dipole mode Problem. Substations 10(6)/0.4 kV built into residential buildings create a magnetic field with magnetic flux density of more than 10 μT in nearby residential premises, which is a danger to the health of the population and makes the study of this magnetic field relevant for the development of methods for its protection. The main source of the substations external magnetic field is their low-voltage current conductor, the contribution of which to the total level of the magnetic field is more than 90 %. Multi-dipole mathematical models, which have a clear physical interpretation, are a promising method of modeling the substations magnetic field, which is important for the further development of methods of population protection. The purpose of the work is to modify the well-known multi-dipole model for calculation based on it with a limited error of the external magnetic field of current conductors of built-in substations that are close to residential buildings at a distance of up to one meter. Methodology. A modified two-phase multi-dipole mathematical model of the main source of the external magnetic field of substation – its three-phase low-voltage current conductors – is proposed, which, unlike the existing model, is based on a two- you to halve the distance to the area of calculation without increasing the error. Verification. An experimental verification of the modified two-phase multi-dipole model of the magnetic field of a three-phase 100 kVA transformer substation on its full-scale physical model was carried out, and the results of the experiment were presented, confirming the coincidence of the calculation and the experiment with a spread of no more than 7 %. Вбудовані у житлові будинки трансформаторні підстанції (ТП) 10(6)/0,4 кВ створюють у сусідніх житлових приміщеннях магнітне поле з індукцією більш 10 мкТл, що складає небезпеку для здоров’я населення і робить актуальним дослідження цього магнітного поля для розробки методів від його захисту. Основним джерелом зовнішнього магнітного поля ТП є їх низьковольтні струмопроводи, вклад яких в загальний рівень магнітного поля складає більш 90 %. Перспективним методом моделювання магнітного поля ТП є мультидипольні математичні моделі, що мають чітку фізичну інтерпретацію, важливу для подальшої розробки методів захисту населення. Метою роботи є модифікація відомої мультидипольної моделі для розрахунку на її основі з обмеженою похибкою зовнішнього магнітного поля струмопроводів вбудованих трансформаторних підстанцій, що наближені до житлових приміщень на відстань до одного метра. Запропоновано модифіковану двофазну мультидипольну математичну модель основного джерела зовнішнього магнітного поля трансформаторної підстанції – його трифазного низьковольтного струмопроводу, яка на відміну від існуючої моделі ґрунтується на двофазній дипольній моделі трифазного електричного кола і дозволяє вдвічі наблизити розрахункову область без збільшення похибки. Здійснено експериментальну перевірку модифікованої двофазної мультидипольної моделі магнітного поля трифазного струмопроводу ТП 100 кВА на його повномасштабній фізичній моделі та наведені результати експерименту, що підтверджують співпадіння розрахунку і експерименту із розкидом не більш 7 %. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” 2023-08-21 Article Article application/pdf application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/285988 10.20998/2074-272X.2023.5.13 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 5 (2023); 87-93 Электротехника и Электромеханика; № 5 (2023); 87-93 Електротехніка і Електромеханіка; № 5 (2023); 87-93 2309-3404 2074-272X en uk http://eie.khpi.edu.ua/article/view/285988/280047 http://eie.khpi.edu.ua/article/view/285988/280048 Copyright (c) 2023 V. Yu. Rozov, D. Ye. Pelevin, K. D. Kundius http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |