ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПЕРСОНАЛА ПРИ ВЕДЕНИИ РАБОТ ВДОЛЬ ЛИНИИ СВН МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

S. Sh. Tavarov; A.I. Sidorov; A.N. Gorozhankin

doi:10.14529/power240110

Authors

S. Sh. Tavarov South Ural State University
A.I. Sidorov South Ural State University, Chelyabinsk, Russia
A.N. Gorozhankin South Ural State University, Chelyabinsk, Russia

DOI:

https://doi.org/10.14529/power240110

Keywords:

: overhead power lines, industrial frequency electric fields, personnel safety

Abstract

One of the factors influencing the accuracy of the calculations is the mathematical description of the “geometry” of the overhead power transmission lines of ultra-high voltage. Most methods for calculating the electric field along overhead power lines are developed for flat terrain, which does not correspond to the real conditions of 500 kV overhead power transmission lines.

To assess the influence of the terrain on the calculated values of the electric field strength of industrial frequency along an overhead power line with a voltage of 500 kV, the electric field strength of an industrial frequency along an overhead power transmission line with a voltage of 500 kV was calculated using the mirror image method when the line rises uphill and with rough terrain. The calculation results are compared with the measured values obtained experimentally by the staff of the SUSU Department of Safety, which show a high error of more than 20%.

To develop a methodology for constructing maps of the distribution of EF intensity along 500 kV overhead power lines, taking into account changes in the terrain, the Solidwork and Mechanical APDL Ansys software environments were used.

Computer models of sketches of supports with sags of phase wires with changes in the terrain surface were built in the Solidworks software environment, with subsequent conversion of these sketches into a three-dimensional model. The advantage of the Solidworks software environment for initial construction is the simplicity and convenience of the model of volumetric objects of complex shape.

Applications that allow you to determine the magnitude of the electric field strength at industrial frequency at any point.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Скуртова И.В. Повышение безопасности и безвредности при ведении работ по техническому об-служиванию линий электропередачи сверхвысокого напряжения: дис. … канд. техн. наук: 05.26.01. Челя-бинск, 2008. 133 с.

Приказ Минэнерго России от 31.08.2022 № 884 «Об утверждении методических указаний по техно-логическому проектированию линий электропередачи классом напряжения 35–750 кВ» (зарегистрировано в Минюсте России 12.12.2022 № 71451).

Сидоров А.И., Окраинская И.С. Электромагнитные поля вблизи электроустановок сверхвысокого напряжения: монограф. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. 204 с.

Гигиеническая оценка электромагнитных полей, создаваемых перспективными образцами энерге-тических установок / Н.Б. Рубцова, С.Ю. Перов, О.В. Белая, В.И. Шпиньков // Гигиена и санитария. 2022. Т. 101, № 10. С. 1190–1194. DOI: 10.47470/0016-9900-2022-101-10-1190-1194

Новые возможности гигиенической оценки электромагнитной обстановки на рабочих местах пер-сонала электросетевых объектов / Н.Б. Рубцова, С.Ю. Перов, О.В. Белая, Т.А. Коньшина // Медицина тру-да и промышленная экология. 2020. Т. 60, № 9. С. 569–574. DOI: 10.31089/1026-9428-2020-60-9-569-574

Тихонова Г.И., Рубцова Н.Б. Опыт проведения эпидемиологических исследований онкоопасности электромагнитных полей в Российской Федерации // Медицина труда и промышленная экология. 2020. Т. 60, № 9. С. 587–591. DOI: 10.31089/1026-9428-2020-60-9-587-591

Распределение токов и напряжений, наведенных электрическим полем трехфазной воздушной ли-нии вдоль заземленной фазы/троса отключенной параллельной линии электропередачи / Д.А. Демченко, Н.Б. Рубцова, В.Н. Рябченко, А.Ю. Токарский // Безопасность в техносфере. 2020. Т. 9, № 1. С. 31–40.

Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Санитарно-защитные зоны линий электропередачи. Проблемы элек-тромагнитной безопасности // Медицина труда и промышленная экология. 2019. Т. 59, № 9. С. 736. DOI: 10.31089/1026-9428-2019-59-9-736-737

Обеспечение безопасности персонала при работах в условиях воздействия электрического поля промышленной частоты и наведённого напряжения / И.А. Чернов, Н.Б. Рубцова, С.Ю. Перов // Энергетик. 2018. № 9. С. 20–23.

Окраинская И.С. Изменение степени искажения электрического поля телом человека при различ-ном положении рук в пространстве // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2014. Т. 14, № 1. С. 35–40.

Окраинская И.С. Оценка профессионального риска по фактору «электрическое поле промышлен-ной частоты» // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2013. Т. 13, № 2. С. 32–35.

A high precision modeling and calculation method of ship shaft frequency electromagnetic field based on electric dipole / Q. Liu, Z. Sun, Y. Ding, Y. Lei // 2021 7th International Symposium on Mechatronics and Indus-trial Informatics (ISMII). Zhuhai, China, 2021. P. 211–217. DOI: 10.1109/ISMII52409.2021.00052

Yang C., Zhang Q., Zhang T. Research on the detection of ferromagnetic objects based on the phase characte¬ristics of industrial frequency electromagnetic fields // 2022 International Conference on Artificial Intelli-gence and Computer Information Technology (AICIT). Yichang, China, 2022. P. 1–5. DOI: 10.1109/AICIT55386.2022.9930330

Samy M.M., Radwan R.M., Akef S. Calculation of electric fields underneath and on conductor surfaces of ultra high voltage transmission lines // 2017 IEEE International Conference on Environment and Electrical En-gineering and 2017 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC / I&CPS Europe). Milan, Italy, 2017. P. 1–8. DOI: 10.1109/EEEIC.2017.7977420

Frequency-Time Domain Characteristics of Radiated Electric Fields in a Multi-Terminal MMC-HVDC Station / J. Zhang, T. Lu, W. Zhang et al. // IEEE Access. 2019. Vol. 7. P. 99937–99944. DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2930010

Shaping Electric Field Intensity via Angular Spectrum Projection and the Linear Superposition Principle / S. Guo, D. Zhao, B.-Z. Wang, W. Cao // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2020. Vol. 68, no. 12. P. 8249–8254. DOI: 10.1109/TAP.2020.2995362

Chettibi W., Lefouili M., Moulai H. Electric field radiated by a cross form grounded electrode // 2015

th International Conference on Electrical Engineering (ICEE). Boumerdes, Algeria, 2015. P. 1–5. DOI: 10.1109/INTEE.2015.7416738

Bykovskaya L.V., Bykovskiyi V.V. Evaluation of Electromagnetic Compatibility of Overhead and Cable Power Lines // 2021 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). Sochi, Russia, 2021. P. 158–162. DOI: 10.1109/ICIEAM51226.2021.9446452

Таваров С.Ш. Защита линейного персонала, обслуживающего линии электропередачи напряже-нием 500 кВ в Республике Таджикистан: дис. … канд. техн. наук: 05.26.01. Челябинск, 2014. 115 с.

Сидоров А.И., Таваров С.Ш. Построение карты напряженности электрического поля с учетом ре-льефа местности и температуры воздуха // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2013. Т. 13, № 1. С. 52–55.