Safety in TechnosphereSafety in TechnosphereБезопасность в техносфере1998-071X208110.12737/3672Методы и средства обеспечения безопасностиMethods and means of safetyМетоды и средства обеспечения безопасностиOverhead and Underground Power Lines’ Magnetic Fields: Rationing, Calculation, DesignМагнитные поля воздушных и кабельных линий электропередачи: нормирование, расчет, проектированиеРябченкоВ. Н.RyabchenkoV. Н.
АО “Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы”МоскваРоссияResearch and Development Center of Federal Grid Company of Unified Energy SystemMoscowRussian FederationГУ НИИ медицины труда РАМНРоссияГУ НИИ медицины труда РАМНRussian FederationАО “Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы”МоскваРоссияResearch and Development Center of Federal Grid Company of Unified Energy SystemMoscowRussian Federation2504201425042014325263https://zh-szf.ru/en/nauka/article/2081/view
Рассмотрены нормативные документы и указаны предельно допустимые
уровни напряженности (индукции) магнитного поля (МП), создаваемого
линиями электропередачи. Дан алгоритм расчета напряженности поля,
показано, что многофазные источники создают поле эллиптической по-
ляризации, наибольшее действующее значение напряженности которого
находится на большой оси эллипса, а расчет результирующего значения
по составляющим с применением теоремы Пифагора приводит к погреш-
ности с увеличением реального значения до 41%. На примере линий 500 кВ
показаны различия результатов применения этих расчетных методов. Для
кабельной линии 500 кВ рассмотрены варианты снижения напряженности
МП до допустимых уровней при различных способах ее прокладки.
Normative documents related to magnetic field (MF) created by power lines have been considered and maximum permissible
levels of MF intensity (induction) have been specified. The field intensity calculation algorithm is given. It is shown that
multiphase sources create an elliptic polarization field, which intensity’s greatest operating value is on ellipse’s big axis,
and calculation of resultant value on components with Pythagorean theorem application leads to an error with real value
increase to 41%. Distinctions of results of these calculation methods’ application have been shown on the example of 500
kV lines. Options of MF intensity decrease to admissible levels have been considered for 500 kV underground power line at
various ways of its laying.
воздушные и кабельные линии электро-
передачимагнитное полепредельно допустимые уровниэллиптическая поляризациясанитарный разрывохранная зона.overhead and underground power linesmagnetic fieldmaximum permissible levelselliptic polarizationsanitary gapsecurity zone.
1. ВведениеОбеспечение электромагнитной безопасности населения при воздействии электромагнитных полей (ЭМП) частотой 50 Гц составляет значительную проблему, особенно в части воздействия магнитной составляющей (МП), в связи с повышением риска потери здоровья [1]. Воздействию электромагнитных полей промышленной частоты (ПЧ) (50, а в некоторых странах 60 Гц) в различной степени подвергается каждый человек практически ежедневно. Эти поля окружают все действующие установки, участвующие в генерировании, передачеи использовании электрической энергии: электротехническое оборудование электростанций и подстанций, линии электропередачи и распределительные сети в городах и сельских населенных пунктах, промышленное электрооборудование, внутридомовая и внутриквартирная электропроводка, различные электробытовые приборы. ЭМП ПЧ следует признать самым распространенным неблагоприятным фактором среды обитания человека.Электромагнитная ситуация на открытых территориях, в жилых зданиях, расположенных вблизи воздушных и кабельных линий электропередачи (ВЛ и КЛ), имеет свои особенности. Это обусловлено тем, что ее интенсивность зависит от многих факторов: класса напряжения, конструкции (для КЛ и ВЛ), габаритов для ВЛ, нагрузки на линию, расстояния до дома, от этажа здания. На интенсивность магнитных полей на открытых территориях и внутри зданий влияет наличие вблизи ВЛ и КЛ протяженных металлических коммуникаций (электроконтактной сети, кабелей, трубопроводов и т.д.), поскольку МП, возникающее вследствие наведения токов на магистрали, распространяется на значительное расстояние [1].
Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Седунов В.Н., Демин С.А., Токарский А.Ю. Электромагнитные поля воздушных и кабельных линий электропередачи как фактор риска для здоровья населения // Безопасность в техносфере. - 2011. - № 11. - С. 18-25.Misrikhanov M.Sh., Rubtsova N.B., Sedunov V.N., Demin S.A., Tokarskiy A.Yu. Elektromagnitnye polya vozdushnykh i kabel´nykh liniy elektroperedachi kak faktor riska dlya zdorov´ya naseleniya. Bezopasnost´ v tekhnosfere. - 2011. - № 11. - S. 18-25.Токарский А.Ю., Кацман С.Е. Пространственно-временные характеристики вектора напряженности электрического поля линий электропередачи переменного напряжения // Моделирование и автоматизация электрических систем. - Рига: Рижск. политехн. ин-т, 1981. - C. 53-60.Tokarskiy A.Yu., Katsman S.E. Prostranstvenno-vremennye kharakteristiki vektora napryazhennosti elektricheskogo polya liniy elektroperedachi peremennogo napryazheniya. Modelirovanie i avtomatizatsiya elektricheskikh sistem. - Riga: Rizhsk. politekhn. in-t, 1981. - C. 53-60.Дикой В.П., Токарский А.Ю. Особенности расчета и измерения трехмерных магнитных полей, создаваемых электроустановками // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Экология энергетики 2000». М.: Изд. МЭИ, 2000. - C. 415-418.Dikoy V.P., Tokarskiy A.Yu. Osobennosti rascheta i izmereniya trekhmernykh magnitnykh poley, sozdavaemykh elektroustanovkami. Materialy Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. «Ekologiya energetiki 2000». M.: Izd. MEI, 2000. - C. 415-418.Дикой В.П., Токарский А.Ю., Иостсон Ю.А., Мисриханов М.Ш. Методы расчета и измерения эллипсоидных магнитных полей промышленной частоты // Тр. ИГЭУ. - Вып. IV. - М.: Энергоатомиздат, 2001. - С. 215-223.Dikoy V.P., Tokarskiy A.Yu., Iostson Yu.A., Misrikhanov M.Sh. Metody rascheta i izmereniya ellipsoidnykh magnitnykh poley promyshlennoy chastoty. Tr. IGEU. - Vyp. IV. - M.: Energoatomizdat, 2001. - S. 215-223.Мисриханов М.Ш., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Обеспечение электромагнитной безопасности электросетевых объектов. - М.: Наука, 2010. - 868 с.Misrikhanov M.Sh., Rubtsova N.B., Tokarskiy A.Yu. Obespechenie elektromagnitnoy bezopasnosti elektrosetevykh ob´´ektov. - M.: Nauka, 2010. - 868 s.Кац Р.А., Перельман Л.С. Расчёт электрического поля трехфазной линии электропередачи // Электричество. - 1978. - № 1. - С. 16-19.Kats R.A., Perel´man L.S. Raschet elektricheskogo polya trekhfaznoy linii elektroperedachi. Elektrichestvo. - 1978. - № 1. - S. 16-19.Мисриханов М.Ш., Иостсон Ю.А., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Электромагнитные параметры воздушных линий электропередачи (ЭМП ВЛ). Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006613744, 27.10.2006 // Программы для ЭВМ, базы данных и топология интегральных микросхем. Официальный бюллетень Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и торговым знакам. - № 1 (58). - М.: ФГУ ФИПС, 2007.Misrikhanov M.Sh., Iostson Yu.A., Rubtsova N.B., Tokarskiy A.Yu. Elektromagnitnye parametry vozdushnykh liniy elektroperedachi (EMP VL). Svidetel´stvo ob ofitsial´noy registratsii programmy dlya EVM № 2006613744, 27.10.2006. Programmy dlya EVM, bazy dannykh i topologiya integral´nykh mikroskhem. Ofitsial´nyy byulleten´ Federal´noy sluzhby po intellektual´noy sobstvennosti, patentam i torgovym znakam. - № 1 (58). - M.: FGU FIPS, 2007.ГОСТ 12.1.051-90 ССБТ «Расстояния безопасности в охранной зоне линий электропередачи напряжением свыше 1000 В».GOST 12.1.051-90 SSBT «Rasstoyaniya bezopasnosti v okhrannoy zone liniy elektroperedachi napryazheniem svyshe 1000 V».