Ekranowanie w układzie rurociągów podziemnych

• Autorzy: Czarnywojtek P. , Machczyński W.

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.1897-0737.2018.93.0012

Warianty tytułu

Screening in a system of underground pipelines

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (23-24.04.2018 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem niniejszej pracy jest zaprezentowanie metody analizy indukcyjnego oddziaływania linii elektroenergetycznych na układ rurociągów, w którym występuje zjawisko ekranowania. Przedstawiony jest model analityczny dwóch nieskończenie długich rurociągów podziemnych, sprzężonych indukcyjnie oraz konduktancyjnie, znajdujących się w polu magnetycznym pobliskiej linii elektroenergetycznej. Modelowanie takiego układu przeprowadza się również przy zastosowaniu pakietu symulacyjnego PSPICE. Jednorodne odcinki obwodów ziemnopowrotnych (rurociągów) o znanych, pasywnych parametrach jednostkowych symuluje się jako połączenie łańcuchowe czwórników typu π. Elementy aktywne modelu reprezentują zewnętrzne wymuszenie – siłę elektromotoryczną indukowaną wzdłuż rurociągów, a źródła sterowane modelują wzajemne sprzężenia między rurociągami. Przedstawiono ponadto przykładowe symulacje.

EN

The paper presents methods of analysis of inductive interference of power line on system of two pipelines with screening effects taken into account. The analytical method enables one to calculate potentials excited along two infinitely long underground pipelines inductively and conductively coupled. The use of the circuit simulation package SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) permits also such as analysis. In the approach presented, pipelines are modeled as large multinode electrical equivalent circuits. The circuit is a chain of basic circuits, which are equivalents of homogenous sections of the pipeline with uniform exposure to the interfering electric field associated with the inductive influence. The active elements in the circuit represent the primary electric field whereas the controlled voltage sources model effects of the coupling between pipelines. Usefulness of the analytical method and the SPICE simulation has been illustrated by examples.

Słowa kluczowe

PL

rurociągi przesyłowe; linia elektroenergetyczna; oddziaływanie indukcyjne; ekranowanie; symulacja

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: No. 93
• Strony: 143--157
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czarnywojtek P.

• Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu

autor

Machczyński W.

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Krakowski M., Obwody ziemnopowrotne, Warszawa, WNT 1979.
• [2] Sunde E. D., Earth conduction effects in transmission system, New York, Dover 1968.
• [3] Machczyński W., Oddziaływania elektromagnetyczne na obwody ziemnopowrotne – rurociągi podziemne, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 1998.
• [4] Czarnywojtek P., Machczyński W., Computer simulation of responses of earthreturn circuits to the a.c. and d.c. external excitation, European Transactions on Electrical Power, ETEP Vol. 13, No. 3, May/June 2003, pp. 173-184.
• [5] Haubrich H. J., Flechner B., Machczyński W., A universal model for the computation of the electromagnetic interference on earth return circuits, IEEE Transactions on Power Delivery, 1994, No. 3, pp. 1593-1599.
• [6] Dawalibi F. P., Southey R. D., Analysis of electrical interference from power lines to gas pipelines. Part I: computation methods, IEEE Transactions on Power Delivery 4 (3) (1989) 1840-1846.
• [7] Dawalibi F. P., Southey R. D., Analysis of electrical interference from power lines to gas pipelines. Part II: parametric analysis, IEEE Transactions on Power Delivery 5 (1) (1990) 415-421.
• [8] Christoforidis G. C., Labridis D. P., Dokopoulos P. S., Inductive interference calculation on imperfect coated pipelines due to nearby faulted parallel transmission lines, Electric Power Systems Research 66 (2) (2003) 139-148.
• [9] Christoforidis G. C., Labridis, D. P., A Hybrid method for calculating the inductive interference on pipelines caused by faulted power lines to nearby buried pipelines, IEEE Transaction on Power Delivery, Vol. 20 No. 2, (2005), pp. 1465
• [10] Isogai H., Ametani A., Hosokawa Y., An investigation of induced voltages to an underground gas pipeline from an overhead transmission line, Electrical Engineering in Japan 164 (1) (2008) 43-50.
• [11] Micu D. D., Czumbil L., Christoforidis G. C., Stet D., Evaluation of induced AC voltages in underground metallic pipeline, COMPEL International Journal of Computations and Mathematics in Electrical 31(4) July 2012, 1133-1143.
• [12] Micu D. D., Christoforidis G. C., Czumbil L, AC interference on pipelines due to double circuit power lines: A detailed study, Electric Power Systems Research 103 (2013) 1-8.
• [13] Cigré, guide on the influence of high voltage AC power systems on metallic pipelines, in: Working Group 36.02, 1995.
• [14] ITU-T, directives concerning the protection of telecommunication lines against harmful effects from electric power, Geneva, 1999.
• [15] EN 50443, effects of electromagnetic interference on pipelines cased by high voltage A.C. railway systems and/or high voltage A.C. power supply systems, in: CENELEC Report No.: ICS 33.040.20; 33.100.01, 2009.
• [16] NACE Standard SP0177-2014, Mitigation of Alternating Current and Lightning Effects on Metallic Structures and Corrosion Control Systems, Houston, TX: NACE International, 2014.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).