Сравнение характера изменений, максимальных значений напряженности магнитного поля по поверхности от токов трехфазных кабелей при прокладке треугольником и в ряд с учетом норм по электромагнитной безопасности

Силовые кабели при прокладке в траншеях или туннелях являются значительными источниками напряженности магнитных полей промышленной частоты (50 Гц) Нд, А/м, которые по характеру изменения по поверхности существенно зависят от способа прокладки в виде треугольника или в ряд [1, 2].

Значения напряженность магнитного поля – Нд, А/м,  в окружающем пространстве зависит от тока – Iд, А; от расстояния между жилами трехфазного кабеля – d, м; от расстояния между жилами кабеля (от геометрического центра (цк) трехфазного кабеля) и точек определения (п) в окружающем пространстве: Уцк,п, м, напряженности магнитного поля: Нд, А/м, в частности, на поверхности траншеи или туннеля. 

Для примера, рассмотрим характер изменения напряженности магнитного поля  промышленной частоты: Нд, А/м, на поверхности траншеи или туннеля от токов одиночных кабелей фаз А,В,С, расположенных по треугольнику или в ряд, при Уцк,п = 1,0 м, для расстояний между центами фаз: dтр = dряд = dав = dвс = 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 м, как показано на рис. 1 и 2.

Из представленных рис. 1 и 2 видно, что значения напряженности магнитного поля от расположения фаз трехфазного кабеля треугольником: Нд,тр, А/м, или в ряд: Нд,ряд, А/м, по поверхности траншеи или туннеля существенно отличаются друг от друга. Причем, максимальные значения напряженности при прокладке одиночных кабелей треугольником: Нmax,тр, А/м, расположены напротив верхней фазы (фазы А), а при прокладке одиночных кабелей в ряд: Нmax,ряд, А/м, - расположены в области крайних фаз (фазы В и С).

Из рис. 1 и 2 также следует, что при рассмотренных условиях, на достаточно больших участках поверхности могут быть нарушены требования по электромагнитной безопасности для населения: Нэмб,нас. = 8,0 А/м [3], но при этом не нарушаются требования по электромагнитной безопасности для обслуживающего (оперативного) персонала: Нэмб,о.п. = 80 А/м [4].

Дополнительно, в табл. 1 приведены максимальные значения напряженности магнитного поля: Нmax, А/м, при прокладке одиночных фаз трехфазных кабелей треугольником и в ряд; их относительные значения между собой; а также сравнение их с нормами по электромагнитной безопасности (ЭМБ).

Таблица 1.
Максимальные значения напряженности магнитного поля промышленной частоты при расположении однофазных кабелей треугольником: Нmax,тр, и в ряд: Нmax,ряд,
и их сравнение между собой и нормами электромагнитной безопасности (ЭМБ)

Из табл. 1 следует, что максимальные значения напряженности магнитного поля: Нmax, А/м, при прокладке одиночных фаз трехфазных кабелей треугольником и в ряд, независимо от места их появления на поверхности, отличаются друг от друга при одинаковых значениях d, м, а расхождения значений Нд, А/м, достигают 20 %. Это обстоятельство указывает на целесообразность выполнения индивидуальных расчетов уровней Нд, А/м, для разных значений d, м, и расстояний между кабелями и поверхностью Уцк,п, м.
Дополнительно, следует отметить, что при выполнении расчетов напряженности магнитного поля промышленной частоты Нд, А/м, по окружности в окружающем пространстве от центров трехфазных кабелей с расположением фаз кабелей треугольником и в ряд, характер изменения и максимальные значения напряженности будут иметь другой вид и соотношения [5, 6].    

Литература.

1.В.М. Салтыков. Проблемы электромагнитной безопасности по магнитным полям промышленной частоты от токов кабелей с изоляцией СПЭ. – М. 13.02.2018 г. Сайт: RusCable.Ru.
https://www.ruscable.ru/article/Problemy_elektromagnitnoj_bezopasnosti_SPE/
2.В.М. Салтыков. Оценка условий электромагнитной безопасности людей по магнитным полям в кабельных туннелях с трехфазным одножильным кабелем. – М. 12.03.2018 г. Сайт: RusCable.Ru.
https://www.ruscable.ru/article/Otsenka_uslovij_elektromagnitnoj_bezopasnosti_ludej/
3.Гигиенический норматив ГН 2.1.8/2.2.4.2262-07. "Предельно допустимые уровни магнитных полей частотой 50 Гц в помещениях жилых, общественных зданий и на селитебных территориях".
4.СанПиН 2.2.4.1191–03. "Электромагнитные поля в производственных условиях".
5.Салтыков В.М., Салтыков А.В., Беспалов В.А. Определение значений напряженности магнитного поля промышленной частоты от токов трехфазных трехжильных кабелей с расположением жил по треугольнику и условия их электромагнитной совместимости (vmsaltykov@rambler.ru). В журн.: Технологии электромагнитной совместимости. 2014. №2(49). - С. 22-26.
6.Салтыков В.М., Салтыков А.В., Беспалов В.А. Сравнение напряженностей магнитного поля в окружающем пространстве от трехфазных трехпроводных кабелей при расположении проводников "треугольником" и "в ряд" (vmsaltykov@rambler.ru) . В сб. статей "Инновационные технологии в энергетике". II Международная науч.-практ. конференция. МК-114-414. 30 ноября 2014 г. – Пенза: Приволжский Дом знаний, 2014. – С. 14-18.