Автор: Мисриханов М.Ш.,
Рубцова Н.Б.,
Токарский А.Ю.
Источник: Электро / ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ
НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ.
– Москва – 2009
Рассмотрены актуальные вопросы неблагоприятного влияния магнитной составляющей электрического и магнитного полей промышленной частоты, создаваемой постоянно действующими источниками, на персонал, обслуживающий высоковольтные подстанции и линии электропередачи. Даны рекомендации по обеспечению электромагнитной безопасности в зданиях ОПУ и ЗРУ-10 кВ.
Как известно, основными факторами возможного влияния на человека и окружающую среду систем электропередачи являются электрическое и магнитное поля (ЭП и МП) частотой 50/60 Гц (промышленная частота). Источниками электромагнитных полей (ЭМП) промышленной частоты (ПЧ) являются различные типы энергообъектов – высоковольтные подстанции и линии электропередачи, все устройства, содержащие токоведущие части, производственное оборудование, бытовые приборы и т.д. В связи с этим все более высокую актуальность представляет вопрос о возможном неблагоприятном влиянии магнитной составляющей ЭМП ПЧ, создаваемой постоянно действующими источниками, на персо нал, обслуживающий ВЛ и ПС.
Основным документом, регламентирующим ПДУ МП ПЧ для персонала, является СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях», где ПДУ МП ПЧ устанавливаются для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия по значениям напряженности Н и ин- дукции В МП в производственных условиях. По помехоустойчивости уровни напряженности МП в зависимости от степени жесткости при постоянной интенсивности нормируются в пределах от 1 А/м до 100 А/м [1]. Аппаратура, содержащая микропрoцессорные платы, относится к четвертой степени жесткости, то есть напряженность МП в местах расположения микропроцессорных плат не должна превышать 30 А/м.
Снизить уровень напряженности МП в помещении ЗРУ-10 кВ и на лестничной площадке можно в результате установки на реакторы комбинированных электро- магнитных экранов (КЭМЭ) [3]. Рассмотрим один реактор РТОС-10-3150-0,25-У3, на котором на середине его обмотки установим однорядный электромагнитный экран (ЭМЭ4в), содержащий 4 витка (N = 4, P = 1) радиусом 0,8 м, намотанных с шагом n = 0,1 м.
На расстоянии 0,2 м от торцов обмотки реактора разместим двухслойные электромагнитные экраны (ЭМЭ2х2), содержащие по два витка в слое (N = 2, Р = 2), намотанных с шагом по слоям n = 0,1 м и по виткам DR0 = 0,1 м. Все ЭМЭ выполнены медным прямоугольным проводом с размерами «по меди» высотой hПР = 5 см и шириной д = 4 см. Соединение всех ЭМЭ в КЭМЭ – согласно-параллельное шинами из того же провода. Расчет параметров реактора, КЭМЭ и напряженности МП проводился по программе «Реактор – ЭМЭ».
При полном токе реактора 2850 А в крайних ЭМЭ наводятся токи IED = 2605e-j179° А, а в среднем ЭМЭ ток IND = 5210e-j179° А. Индуктивное сопротивление обмотки реактора составляет 0,270 Ом, а с учетом влияния комбинированного ЭМЭ при его согласно-параллельном соединении снижается до 0,184 Ом.
Установка на реактор КЭМЭ позволила снизить напряженность МП в месте расположения микропроцессорных плат с 77,56 А/м до 1,043 А/м.
МП токов соседних обмоток трехфазного реактора и МП токов обмоток соседних реакторов, если обмотки соседних реакторов установлены в последовательности типа А1, В1, С1 – А2, В2, С2 – и т.д., за счет сдвига фазных токов на 120o компенсируют МП, создаваемое током рассматриваемой обмотки реактора. В нашем случае Нmax компенсируется примерно с 78 А/м до 30 А/м, то есть более, чем в 2 раза для данного расположения реакторов. Тогда, если на обмотки всех реакторов одинаково установить КЭМЭ одинаковой конструкции, то напряженность результирующего МП по сравнению с напряженностью МП одного реактора с КЭМЭ также уменьшится более, чем в 2 раза и составит на рассматриваемом месте расчетного уровня z = 5,4 м при у = 3,7 м порядка 0,5 А/м, что меньше 1 А/м (придельный уровень напряженности МП по помехоустойчивости для степени жесткости.
Таким образом, оснащение токоограничивающих реакторов РТОС-10-3150-0,25-У3 комбинированными электромагнитными экранами позволит использовать в помещении рассмотренного ЗРУ-10 кВ электронные устройства, отвечающие любой степени жесткости по помехоустойчивости к МП промышленной частоты.
Установка комбинированного ЭМЭ позволила снизить напряженность МП на поверхности стены лестнич- ной клетки до значения Нmax < 800 А/м.
Таким образом, установка на токоограничивающий реактор РТОС-10-3150-0,25-У3 комбинированного электромагнитного экрана дает возможность пребывания на лестничной клетке персонала не менее двух часов в сутки.