Method for design of two-level system of active shielding of power frequency magnetic field based on a quasi-static model

Method for design of two-level system of active shielding of power frequency magnetic field based on a quasi-static model

Aim. Development of method for design a two-level active shielding system for an industrial frequency magnetic field based on a quasi-static model of a magnetic field generated by power line wires and compensating windings of an active shielding system, including coarse open and precise closed contr...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2024
Автори: Kuznetsov, B. I., Kutsenko, A. S., Nikitina, T. B., Bovdui, I. V., Kolomiets, V. V., Kobylianskyi, B. B.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine 2024
Теми:
overhead power line
magnetic field
quasi-static model
system of active shielding
computer simulation
experimental research
Онлайн доступ:http://eie.khpi.edu.ua/article/view/298661
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Electrical Engineering & Electromechanics

Репозитарії

Electrical Engineering & Electromechanics
id eiekhpieduua-article-298661
record_format ojs
institution Electrical Engineering & Electromechanics
baseUrl_str
datestamp_date 2024-02-24T09:42:18Z
collection OJS
language English
topic overhead power line
magnetic field
quasi-static model
system of active shielding
computer simulation
experimental research
spellingShingle overhead power line
magnetic field
quasi-static model
system of active shielding
computer simulation
experimental research
Kuznetsov, B. I.
Kutsenko, A. S.
Nikitina, T. B.
Bovdui, I. V.
Kolomiets, V. V.
Kobylianskyi, B. B.
Method for design of two-level system of active shielding of power frequency magnetic field based on a quasi-static model
topic_facet overhead power line
magnetic field
quasi-static model
system of active shielding
computer simulation
experimental research
повітряна лінія електропередачі
магнітне поле
квазістатична модель
система активного екранування
комп’ютерне моделювання
експериментальні дослідження
format Article
author Kuznetsov, B. I.
Kutsenko, A. S.
Nikitina, T. B.
Bovdui, I. V.
Kolomiets, V. V.
Kobylianskyi, B. B.
author_facet Kuznetsov, B. I.
Kutsenko, A. S.
Nikitina, T. B.
Bovdui, I. V.
Kolomiets, V. V.
Kobylianskyi, B. B.
author_sort Kuznetsov, B. I.
title Method for design of two-level system of active shielding of power frequency magnetic field based on a quasi-static model
title_short Method for design of two-level system of active shielding of power frequency magnetic field based on a quasi-static model
title_full Method for design of two-level system of active shielding of power frequency magnetic field based on a quasi-static model
title_fullStr Method for design of two-level system of active shielding of power frequency magnetic field based on a quasi-static model
title_full_unstemmed Method for design of two-level system of active shielding of power frequency magnetic field based on a quasi-static model
title_sort method for design of two-level system of active shielding of power frequency magnetic field based on a quasi-static model
title_alt Method for design of two-level system of active shielding of power frequency magnetic field based on a quasi-static model
description Aim. Development of method for design a two-level active shielding system for an industrial frequency magnetic field based on a quasi-static model of a magnetic field generated by power line wires and compensating windings of an active shielding system, including coarse open and precise closed control. Methodology. At the first level rough control of the magnetic field in open-loop form is carried out based on a quasi-static model of a magnetic field generated by power line wires and compensating windings of an active shielding system. This design calculated based on the finite element calculations system COMSOL Multiphysics. At the second level, a stabilizing accurate control of the magnetic field is implemented in the form of a dynamic closed system containing, in addition plant, also power amplifiers and measuring devices of the system. This design calculated based on the calculations system MATLAB. Results. The results of theoretical and experimental studies of optimal two-level active shielding system of magnetic field in residential building from power transmission line with a «Barrel» type arrangement of wires by means of active canceling with single compensating winding are presented. Originality. For the first time, the method for design a two-level active shielding system for an power frequency magnetic field based on a quasi-static model of a magnetic field generated by power line wires and compensating windings of an active shielding system, including coarse open and precise closed control is developed. Practical value. It is shown the possibility to reduce the level of magnetic field induction in residential building from power transmission line with a «Barrel» type arrangement of wires by means of active canceling with single compensating winding with initial induction of 3.5 µT to a safe level for the population adopted in Europe with an induction of 0.5 µT.
publisher National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine
publishDate 2024
url http://eie.khpi.edu.ua/article/view/298661
work_keys_str_mv AT kuznetsovbi methodfordesignoftwolevelsystemofactiveshieldingofpowerfrequencymagneticfieldbasedonaquasistaticmodel
AT kutsenkoas methodfordesignoftwolevelsystemofactiveshieldingofpowerfrequencymagneticfieldbasedonaquasistaticmodel
AT nikitinatb methodfordesignoftwolevelsystemofactiveshieldingofpowerfrequencymagneticfieldbasedonaquasistaticmodel
AT bovduiiv methodfordesignoftwolevelsystemofactiveshieldingofpowerfrequencymagneticfieldbasedonaquasistaticmodel
AT kolomietsvv methodfordesignoftwolevelsystemofactiveshieldingofpowerfrequencymagneticfieldbasedonaquasistaticmodel
AT kobylianskyibb methodfordesignoftwolevelsystemofactiveshieldingofpowerfrequencymagneticfieldbasedonaquasistaticmodel
first_indexed 2025-07-17T11:50:05Z
last_indexed 2025-07-17T11:50:05Z
_version_ 1850412157533945856
spelling eiekhpieduua-article-2986612024-02-24T09:42:18Z Method for design of two-level system of active shielding of power frequency magnetic field based on a quasi-static model Method for design of two-level system of active shielding of power frequency magnetic field based on a quasi-static model Kuznetsov, B. I. Kutsenko, A. S. Nikitina, T. B. Bovdui, I. V. Kolomiets, V. V. Kobylianskyi, B. B. overhead power line magnetic field quasi-static model system of active shielding computer simulation experimental research повітряна лінія електропередачі магнітне поле квазістатична модель система активного екранування комп’ютерне моделювання експериментальні дослідження Aim. Development of method for design a two-level active shielding system for an industrial frequency magnetic field based on a quasi-static model of a magnetic field generated by power line wires and compensating windings of an active shielding system, including coarse open and precise closed control. Methodology. At the first level rough control of the magnetic field in open-loop form is carried out based on a quasi-static model of a magnetic field generated by power line wires and compensating windings of an active shielding system. This design calculated based on the finite element calculations system COMSOL Multiphysics. At the second level, a stabilizing accurate control of the magnetic field is implemented in the form of a dynamic closed system containing, in addition plant, also power amplifiers and measuring devices of the system. This design calculated based on the calculations system MATLAB. Results. The results of theoretical and experimental studies of optimal two-level active shielding system of magnetic field in residential building from power transmission line with a «Barrel» type arrangement of wires by means of active canceling with single compensating winding are presented. Originality. For the first time, the method for design a two-level active shielding system for an power frequency magnetic field based on a quasi-static model of a magnetic field generated by power line wires and compensating windings of an active shielding system, including coarse open and precise closed control is developed. Practical value. It is shown the possibility to reduce the level of magnetic field induction in residential building from power transmission line with a «Barrel» type arrangement of wires by means of active canceling with single compensating winding with initial induction of 3.5 µT to a safe level for the population adopted in Europe with an induction of 0.5 µT. Мета. Розробка методу проектування дворівневої системи активного екранування для магнітного поля промислової частоти на основі квазістатичної моделі магнітного поля, яке створюється проводами лінії електропередач і компенсаційними обмотками системи активного екранування, включаючи грубе розімкнуте і точне замкнуте управління. Методологія. На першому рівні програмне керування магнітним полем в розімкнутій формі здійснюється на основі квазістатичної моделі магнітного поля, яке створюється проводами лінії електропередач і компенсаційними обмотками системи активного екранування. Це проектування виконується на основі розрахункової системи скінчених елементів COMSOL Multiphysics. На другому рівні реалізовано стабілізуюче управління магнітним полем в формі динамічної замкнутої системи, що містить, крім об’єкту управління, також підсилювачі потужності та вимірювальні пристрої. Це проектування виконується в розрахунковій системі MATLAB. Результати. Наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень оптимальної дворівневої системи активного екранування магнітного поля з однією компенсуючою обмоткою для житлового будинку від дії магнітного поля лінії електропередачі з розташуванням проводів типу «бочка». Оригінальність. Вперше запропоновано метод проектування дворівневої системи активного екранування магнітного поля промислової частоти на основі квазістатичної моделі магнітного поля, яке створюється проводами лінії електропередач і компенсаційними обмотками системи активного екранування, в вигляді грубого розімкненого і точного закинутого управління. Практична цінність. Показано можливість зниження рівня індукції магнітного поля в житловому будинку від магнітного поля лінії електропередач з розташуванням проводів типу «бочка» за допомогою однієї компенсуючої обмотки, з початкової індукції в 3,5 мкТл до безпечного рівня для населення, який прийнятий в Європі, з індукцією в 0,5 мкТл. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine 2024-02-24 Article Article application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/298661 10.20998/2074-272X.2024.2.05 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 2 (2024); 31-39 Электротехника и Электромеханика; № 2 (2024); 31-39 Електротехніка і Електромеханіка; № 2 (2024); 31-39 2309-3404 2074-272X en http://eie.khpi.edu.ua/article/view/298661/291319 Copyright (c) 2024 B. I. Kuznetsov, A. S. Kutsenko, T. B. Nikitina, I. V. Bovdui, V. V. Kolomiets, B. B. Kobylianskyi http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0

Схожі ресурси