Magnetic field mitigation from sagging power lines using a sagging passive loop

• Autorzy: Budnik K. , Machczyński W.

Warianty tytułu

PL

Osłabienie pola magnetycznego linii elektroenergetycznej z zastosowaniem pasywnych ekranów z uwzględnieniem zwisu przewodów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study presents in a tutorial manner methods of the calculation of magnetic fields in vicinity of catenary electric power lines without and with mitigation loops. A solution for modelling magnetic fields produced by sagging conductor, described by the catenary equation, is proposed. It is assumed that the equation of the catenary exactly describes the line sag and the influence of currents induced in the earth on the distribution of power line magnetic field is neglected. Moreover the mitigation effects due to the passive loop are also investigated, whereas the mitigation loop can be treated as a rectangular loop (two-conductor closed mitigation loop) horizontal located under the power line or as a closed loop with two sagging conductors.

PL

W pracy zaprezentowano metody wyznaczania pola magnetycznego pod linią elektroenergetyczną w przypadku zastosowania pasywnego ekranu – pętli utworzonej przez parę przewodów podwieszonych pod linią, z uwzględnieniem zwisu przewodów linii i pętli. Zwis przewodów opisany jest równaniem łańcuchowym. Pomija się wpływ prądów indukowanych w ziemi na rozkład pola magnetycznego. Wyprowa-dzono wzory analityczne i omówiono sposób wyznaczenia efektu ekranowania, w pierwszej kolejności dla przewodów pętli pasywnej bez uwzględnienia zwisu, a następnie z jego uwzględnieniem.

Słowa kluczowe

EN

magnetic field; overhead power line; earth return; catenary; passive loop

PL

pole magnetyczne; linia elektroenergetyczna napowietrzna; obwód ziemnopowrotny; linia łańcuchowa; pętla pasywna

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 1
• Strony: 29--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Budnik K.

• Politechnika Poznańska, Wydział Elektryczny, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, ul. Piotrowo 3a 60-965 Poznań

autor

Machczyński W.

• Politechnika Poznańska, Wydział Elektryczny, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, ul. Piotrowo 3a 60-965 Poznań

Bibliografia

• 1. Walling R. A., Paserba J. J., Burns C. W.: Series-capacitor compensated shield scheme for enhanced mitigation of transmission line magnetic fields. „IEEE Transactions on Power Delivery” 1993, No. 8, p. 461-468.
• 2. Jonsson U., Larsson A., Sjödin J .O.: Optimized reduction of the magnetic field near Swedish 400 kV lines by advanced control of shield wire currents. test result and economic evaluation. „IEEE Transactions on Power Delivery” 1994, No. 2, p. 961-969.
• 3. Pettersson P.: Principles in transmission line magnetic field reduction. „IEEE Transactions on Power Delivery” 1996, No. 11, p. 1587-1593.
• 4. Memari A. R., Janischewskyj W.: Mitigation of magnetic field near power lines. „IEEE Transactions on Power Delivery” 1996, No. 11, p. 1577-1586.
• 5. Yamazaki K., Kawamoto T., Fujinami H.: Requirements for power line magnetic field mitigation using a passive loop conductor. „IEEE Transactions on Power Delivery” 2000, No. 15, p. 646-651.
• 6. Cruz P., Izquierdo C., Burgos M., Ferrer L. F., Soto F., Llanos C., Pacheco J. D.: Magnetic field mitigation in power lines with passive and active loops. CIGRÉ Session, Paris 2002, p. 36-107.
• 7. Cruz P.: Reduction of magnetic fields from overhead medium voltage lines. Round Table on Magnetic Field Mitigation Methods. CIRED 2003, Barcelona 2003, p. 1-6.
• 8. Cruz P., Izquierdo C., Burgos M.: Optimum passive shields for mitigation of power lines magnetic field. „IEEE Transactions on Power Delivery” 2003, No. 18, p. 1357-1362.
• 9. Metwally I. A., Heidler F.: A study of EMF mitigation underneath power lines and lightning-shielding enhancement by extra ground wires. „European Transactions on Electrical Power” 2004, No. 14, p. 21–40.
• 10. Memari A. R.: Optimal calculation of impedance of an auxiliary loop to mitigate magnetic field of a transmission line. „IEEE Transactions on Power Delivery” 2005, Vol. 20, p. 844-850.
• 11. Cruz P., Riquelme J. M., Villa A., Martinez J. L.: Ga-based passive loop optimization for magnetic field mitigation of transmission lines. „Neurocomputing” 2007, Vol. 70, p. 2679-2686.
• 12. Cruz P., Riquelme J. M., Lopez J. C., Villa A., Martinez J. L.: A comparative analysis of passive loop-based magnetic field mitigation of overhead lines. „IEEE Transactions on Power Delivery” 2007, No. 22, p. 1773-1781.
• 13. Faria J. B., Almeida M. E.: Accurate calculation of magnetic-field intensity due to overhead power lines with or without mitigation loops with or without capacitor compensation. „IEEE Transactions on Power Delivery” 2007, No. 22, p. 951-959.
• 14. Saied M.: Assessment and optimal passive-loop mitigation of power lines‘ magnetic fields. 2008 Asia-Pacific Symposium on Electromagnetic Compatibility & 19th International Zurich Symposium on Electromagnetic Compatibility 2008, Singapore: 807-810.
• 15. Adel Z. El Dein.: Mitigation of magnetic field under Egyptian 500 kV overhead transmission line. Proc. of the World Congress on Engineering. London 2010, Vol. II.
• 16. Budnik K., Machczyński W.: Contribution to studies on calculation of the magnetic field under power lines. European Transactions on Electrical Power ETPE, 2006, p. 345-364.
• 17. Carson J. R.: Wave propagation in overhead wires with ground return. „Bell System Technical Journal” 1926, No. 5, p. 539-554.
• 18. Gradshteyn I. S., Ryzhik I. M.: Table of Integrals, Series and Products. Academic Press, New York 1965.
• 19. Deri A., Tevan G., Semlyen A., Castanheira A.: The complex ground return plane a simplified model for homogeneous and multi-layer earth return. „IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems” 1981, Vol. 100, p. 3686-3693.
• 20. Olsen R. G., Pankaskie T. A.: On the exact, Carson and image theories for wires at or above the earth’s interface. “IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems” 1983, No. 102, p. 769-778.