The method for design of combined electromagnetic shield for overhead power lines magnetic field
Aim. Development of the method of designing a combined electromagnetic shield, consisting of active and passive parts, to improve the effectiveness of reduction of industrial frequency magnetic field created by two-circuit overhead power lines in residential buildings. Methodology. The problem of de...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| 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: | |
| Онлайн доступ: | http://eie.khpi.edu.ua/article/view/302816 |
| 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-302816 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Electrical Engineering & Electromechanics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-04-28T14:16:44Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
overhead power line magnetic field combined electromagnetic passive and active shielding computer simulation experimental research |
| spellingShingle |
overhead power line magnetic field combined electromagnetic passive and active shielding computer simulation experimental research Kuznetsov, B. I. Nikitina, T. B. Bovdui, I. V. Chunikhin, K. V. Kolomiets, V. V. Kobylianskyi, B. B. The method for design of combined electromagnetic shield for overhead power lines magnetic field |
| topic_facet |
повітряна лінія електропередачі магнітне поле комбіноване електромагнітне пасивне та активне екранування комп’ютерне моделювання експериментальні дослідження overhead power line magnetic field combined electromagnetic passive and active shielding computer simulation experimental research |
| format |
Article |
| author |
Kuznetsov, B. I. Nikitina, T. B. Bovdui, I. V. Chunikhin, K. V. Kolomiets, V. V. Kobylianskyi, B. B. |
| author_facet |
Kuznetsov, B. I. Nikitina, T. B. Bovdui, I. V. Chunikhin, K. V. Kolomiets, V. V. Kobylianskyi, B. B. |
| author_sort |
Kuznetsov, B. I. |
| title |
The method for design of combined electromagnetic shield for overhead power lines magnetic field |
| title_short |
The method for design of combined electromagnetic shield for overhead power lines magnetic field |
| title_full |
The method for design of combined electromagnetic shield for overhead power lines magnetic field |
| title_fullStr |
The method for design of combined electromagnetic shield for overhead power lines magnetic field |
| title_full_unstemmed |
The method for design of combined electromagnetic shield for overhead power lines magnetic field |
| title_sort |
method for design of combined electromagnetic shield for overhead power lines magnetic field |
| title_alt |
The method for design of combined electromagnetic shield for overhead power lines magnetic field |
| description |
Aim. Development of the method of designing a combined electromagnetic shield, consisting of active and passive parts, to improve the effectiveness of reduction of industrial frequency magnetic field created by two-circuit overhead power lines in residential buildings. Methodology. The problem of design of combined electromagnetic shield including robust system of active shielding and electromagnetic passive shield of initial magnetic field solved based on of the multi-criteria two-player antagonistic game. The game payoff vector calculated based on the finite element calculations system COMSOL Muliphysics. The game solution calculated based on the particles multiswarm optimization algorithms. During the design of combined electromagnetic shields spatial location coordinates of shielding winding, the currents and phases in the shielding winding of active shielding, geometric dimensions and thickness of the electromagnetic passive shield are calculated. Results. The results of theoretical and experimental studies of combined electromagnetic passive and active shielding of magnetic field in residential building from power transmission line with a «Barrel» type arrangement of wires presented. Originality. For the first time the method of designing a combined electromagnetic shield, consisting of active and passive parts, for more effective reduction of the magnetic field of industrial frequency created by two-circuit overhead power lines in residential buildings is developed. Practical value. Based on results of calculated and experimental study the shielding efficiency of the initial magnetic field determined that shielding factors whith only electromagnetic passive shield is more 2 units, whith only active shield is more 4 units and with combined electromagnetic passive and active shield is more 10 units. 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 a combined electromagnetic passive and active shielding with single compensating winding to 0.5 μT level safe for the population. References 53, figures 15. |
| 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/302816 |
| work_keys_str_mv |
AT kuznetsovbi themethodfordesignofcombinedelectromagneticshieldforoverheadpowerlinesmagneticfield AT nikitinatb themethodfordesignofcombinedelectromagneticshieldforoverheadpowerlinesmagneticfield AT bovduiiv themethodfordesignofcombinedelectromagneticshieldforoverheadpowerlinesmagneticfield AT chunikhinkv themethodfordesignofcombinedelectromagneticshieldforoverheadpowerlinesmagneticfield AT kolomietsvv themethodfordesignofcombinedelectromagneticshieldforoverheadpowerlinesmagneticfield AT kobylianskyibb themethodfordesignofcombinedelectromagneticshieldforoverheadpowerlinesmagneticfield AT kuznetsovbi methodfordesignofcombinedelectromagneticshieldforoverheadpowerlinesmagneticfield AT nikitinatb methodfordesignofcombinedelectromagneticshieldforoverheadpowerlinesmagneticfield AT bovduiiv methodfordesignofcombinedelectromagneticshieldforoverheadpowerlinesmagneticfield AT chunikhinkv methodfordesignofcombinedelectromagneticshieldforoverheadpowerlinesmagneticfield AT kolomietsvv methodfordesignofcombinedelectromagneticshieldforoverheadpowerlinesmagneticfield AT kobylianskyibb methodfordesignofcombinedelectromagneticshieldforoverheadpowerlinesmagneticfield |
| first_indexed |
2025-07-17T11:50:13Z |
| last_indexed |
2025-07-17T11:50:13Z |
| _version_ |
1850412170928455680 |
| spelling |
eiekhpieduua-article-3028162024-04-28T14:16:44Z The method for design of combined electromagnetic shield for overhead power lines magnetic field The method for design of combined electromagnetic shield for overhead power lines magnetic field Kuznetsov, B. I. Nikitina, T. B. Bovdui, I. V. Chunikhin, K. V. Kolomiets, V. V. Kobylianskyi, B. B. повітряна лінія електропередачі магнітне поле комбіноване електромагнітне пасивне та активне екранування комп’ютерне моделювання експериментальні дослідження overhead power line magnetic field combined electromagnetic passive and active shielding computer simulation experimental research Aim. Development of the method of designing a combined electromagnetic shield, consisting of active and passive parts, to improve the effectiveness of reduction of industrial frequency magnetic field created by two-circuit overhead power lines in residential buildings. Methodology. The problem of design of combined electromagnetic shield including robust system of active shielding and electromagnetic passive shield of initial magnetic field solved based on of the multi-criteria two-player antagonistic game. The game payoff vector calculated based on the finite element calculations system COMSOL Muliphysics. The game solution calculated based on the particles multiswarm optimization algorithms. During the design of combined electromagnetic shields spatial location coordinates of shielding winding, the currents and phases in the shielding winding of active shielding, geometric dimensions and thickness of the electromagnetic passive shield are calculated. Results. The results of theoretical and experimental studies of combined electromagnetic passive and active shielding of magnetic field in residential building from power transmission line with a «Barrel» type arrangement of wires presented. Originality. For the first time the method of designing a combined electromagnetic shield, consisting of active and passive parts, for more effective reduction of the magnetic field of industrial frequency created by two-circuit overhead power lines in residential buildings is developed. Practical value. Based on results of calculated and experimental study the shielding efficiency of the initial magnetic field determined that shielding factors whith only electromagnetic passive shield is more 2 units, whith only active shield is more 4 units and with combined electromagnetic passive and active shield is more 10 units. 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 a combined electromagnetic passive and active shielding with single compensating winding to 0.5 μT level safe for the population. References 53, figures 15. Мета. Розробка методу проектування комбінованого електромагнітного екрану, що складається з активної та пасивної частин, для підвищення ефективності зниження магнітного поля промислової частоти, створюваного дволанцюговими повітряними лініями електропередачі в житлових будинках. Методологія. Задача проектування комбінованого електромагнітного екрану, що включає робастну систему активного екранування та електромагнітний пасивний екран вихідного магнітного поля, вирішується на основі багатокритеріальної антагоністичної гри двох гравців. Вектор виграшів гри розраховується на основі кінцево-елементної системи обчислень COMSOL Muliphysics. Рішення гри розраховується на основі алгоритмів оптимізації мультироїв частинок. При проектуванні комбінованих електромагнітних екранів розраховуються координати розташування екрануючої обмотки в просторі, струм і фаза в екрануючій обмотці робастної системи активного екранування, та геометричні розміри і товщина електромагнітного пасивного екрану. Результати. Наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень комбінованого електромагнітного пасивного та активного екранування магнітного поля в житловому будинку від дволанцюгової лінії електропередач із розташуванням проводів типу «бочка». Оригінальність. Вперше розроблено метод проектування комбінованого електромагнітного екрану, що складається з активної та пасивної частин, для підвищення ефективності зниження магнітного поля промислової частоти, створюваного дволанцюговими повітряними лініями електропередачі в житлових будинках. Практична цінність. За результатами розрахункових та експериментальних досліджень ефективність екранування початкового магнітного поля визначено, що коефіцієнти екранування системи тільки з електромагнітним пасивним екраном дорівнює більше 2 одиниць, тільки з активним екраном дорівнює більше 4 одиниць, а з комбінованим електромагнітним пасивним і активним екраном дорівнює більше 10 одиниць. Показано можливість зниження рівня індукції магнітного поля в житловому будинку від дволанцюгової лінії електропередач із розташуванням проводів типу «бочка» за допомогою комбінованого електромагнітного пасивного та активного екранування з однією компенсуючою обмоткою до безпечного для населення рівня в 0,5 мкТл. Бібл. 53, рис. 15. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine 2024-04-28 Article Article application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/302816 10.20998/2074-272X.2024.3.03 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 3 (2024); 22-30 Электротехника и Электромеханика; № 3 (2024); 22-30 Електротехніка і Електромеханіка; № 3 (2024); 22-30 2309-3404 2074-272X en http://eie.khpi.edu.ua/article/view/302816/294813 Copyright (c) 2024 B. I. Kuznetsov, T. B. Nikitina, I. V. Bovdui, K. V. Chunikhin, V. V. Kolomiets, B. B. Kobylianskyi http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |