Comparison of the effectiveness of thriple-loop and double-loop systems of active shielding of a magnetic field in a multi-storey old buildings

Abstract

The issues of comparing the effectiveness of reducing the level of the magnetic field in a five-storey old buildings generated by a single-circuit overhead power transmission lines with a triangular suspension of wires using a thriple-loop and double-loop systems of active screening, which respectively contain three or two compensating windings are considered. Methodology. Spatial location coordinates of the compensating windings and the currents in the shielding windings were determined during the design of systems of active screening based on solution of the maximin vector optimization problem, in whith the vector of objective function is calculated based on Biot-Savart's law. The solution of this problem is calculated based on algorithms of multi-swarm multi-agent optimization. Results. The results of theoretical and experimental comparing the effectiveness of reducing the level of the magnetic field in a five-storey old generated by a single-circuit overhead power transmission lines with a triangular suspension of wires using a thriple-loop and double-loop systems of active screening, which respectively contain three or two compensating windings are presented. Originality. For the first time, the comparison the effectiveness of reducing the level of the magnetic field in a five-storey old using a thriple-loop and double-loop systems of active screening are considered. Practical value. From the point of view of the practical implementation it is shown the possibility to reduce the level of magnetic field induction in a five-storey old buildings to the sanitary standards of Ukraine for real overhead power transmission lines currents with the help of a synthesized double-loop systems of active screening. A double-loop active screening system is simpler in comparison with a thriple-loop active screening system when implementing.Розглянуто питання порівняння ефективності зниження рівня магнітного поля в п'ятиповерховому домі старої забудови, генеруйомого одноконтурною повітряною лінією електропередачі з трикутним підвісом проводів з використанням трьохконтурної та двоконтурної систем активного екранування, які відповідно містять три або дві компенсаційні обмотки. Методика. При проектуванні системи активного екранування визначалися координати просторового розташування екрануючих обмоток і струми в екрануючих обмотках на основі рішення задачі максиміної векторної оптимізації, в якій вектор цільової функції розраховується за законом Біо-Савара. Рішення цієї задачі розраховано на основі алгоритмів багаторойової багатоагентної оптимізації. Результати. Наведені результати теоретичного та експериментального порівняння ефективності зниження рівня магнітного поля в п'ятиповерховому домі старої забудови, генеруйомого одноконтурною повітряною лінією електропередачі з трикутним підвісом проводів з використанням трьохконтурної та двоконтурної систем активного екранування, які містять відповідно три або дві компенсаційні обмотки. Оригінальність. Вперше розглянуто порівняння ефективності зниження рівня магнітного поля в п'ятиповерховому домі старої забудови, за допомогою трьохконтурної та двоконтурної систем активного екранування. Практична цінність. З точки зору практичної реалізації показано можливість зниження рівня індукції магнітного поля в п'ятиповерховому домі старої забудови до санітарних норм України для реальних струмів повітряної лінії електропередачі за допомогою синтезованої двоконтурної системи активного екранування. Двоконтурна система активного екранування в порівнянні з трьохконтурною системою активного екранування при впровадженні простіша.