Уровни ЭМП
Электрические подстанции производят электрические и магнитные поля. В подстанции наиболее сильные поля вокруг ограждения периметра исходят от линий передачи и распределения, входящих и выходящих из подстанции.
Откуда берутся сильные электрические и магнитные поля на подстанции? (фото кредит: westerntechnical.ca)
Сила полей из оборудования внутри ограждения быстро уменьшается с расстоянием, достигая очень низких уровней на относительно небольших расстояниях за пределами подстанций.
В ответ на общественные проблемы в отношении уровней ЭДС, будь то воспринимаемые или реальные, а также правительственные правила, проектировщик подстанции может рассмотреть проектные меры для снижения уровней ЭДС или облучения населения, сохраняя при этом безопасное и надежное электрическое обслуживание.
Электрические и магнитные поля в подстанции
Типичными источниками электрических и магнитных полей на подстанциях являются:
- Линии передачи и распределения, поступающие и выходящие из подстанции
- Buswork
- трансформеры
- Реакторы с воздушным сердечником
- Распределительные устройства и кабели
- Линейные ловушки
- Автоматические выключатели
- Земляная сетка
- Конденсаторы
- Зарядные устройства для батарей
- компьютеры
Электрические поля
Система заземления подстанции (фото esgroundingsolutions.com)
Электрические поля присутствуют при наличии напряжения на проводнике. Электрические поля не зависят от тока. Величина электрического поля зависит от рабочего напряжения и уменьшается с квадратом расстояния от источника.
Прочность электрического поля измеряется в вольтах на метр.
Наиболее распространенным устройством для этого приложения является киловольт на метр. Электрическое поле может быть легко экранировано (сила может быть уменьшена) любой проводящей поверхностью, такой как деревья, заборы, стены, здания и большинство сооружений.
В подстанциях электрическое поле чрезвычайно изменчиво благодаря экранирующему эффекту, обеспечиваемому наличием заземленных стальных конструкций, используемых для электрической шины и оборудования. Хотя уровень электрических полей может достигать величин около 13 кВ / м в непосредственной близости от высоковольтных аппаратов, например, около 500 кВ, уровень электрического поля значительно уменьшается в сторону линии ограждения.
На линии ограждения, которая находится на расстоянии не менее 6, 4 м (21 фута) от ближайшего живого проводника 500 кВ (см. NESC), уровень электрического поля приближается к нулю kV = m. Если входящие или исходящие линии находятся под землей, уровень электрического поля в точке пересечения ограждения пренебрежимо мал.
Магнитные поля
Подстанции 66 кВ и трансформаторов 66/18 кВ в точке доступа 2 электрической сети LHC - CERN
Магнитные поля присутствуют всякий раз, когда ток протекает в проводнике и не зависит от напряжения. Уровень этих полей также уменьшается с расстоянием от источника, но эти поля не легко экранируются.
В отличие от электрических полей, проводящие материалы, такие как земля или большинство металлов, оказывают незначительное экранирование на магнитные поля.
Магнитные поля измеряются в Везерсе на квадратный метр (Тесла) или Максвеллах на квадратный сантиметр (Гаусс).
Один гаусс = 10 -4 Тесла. Наиболее распространенным устройством для этого приложения является миллигаусс (10 -3 Гаусс).
На уровни полей влияют различные факторы, в том числе следующие:
- Текущая величина
- Фазовый интервал
- Высота шины
- Конфигурации фаз
- Расстояние от источника
- Фазовый дисбаланс (величина и угол)
Магнитные поля уменьшаются с увеличением расстояния (r) от источника. Скорость является обратной функцией и зависит от типа источника. Для точечных источников, таких как двигатели и реакторы, функция l / r 2; и для однофазных источников, таких как нейтральные или заземленные, функция l = r.
Помимо расстояния расстояние между проводниками и фазовый баланс оказывают наибольшее влияние на уровень магнитного поля, поскольку они контролируют скорость изменения поля.
Иногда магнитные поля могут быть экранированы специально сконструированными корпусами. Применение этих методов защиты в условиях энергосистемы минимально из-за значительных затрат и сложности получения практических проектов.
Образование и защита EMF: ознакомление с вашей средой
Ссылка: Руководство по электроэнергетике - Леонард Л. Григсби (получить эту книгу от Amazon)