Reduksjon av felt: Metodar og vurderingar.

Transkript

1 EBL Kompetanse A: emadag Elektriske og magnetiske felter (EMF) myndigheters krav, målemetoder og saksbehandlingsrutiner eduksjon av felt: Metodar og vurderingar. av Nils Arild ingheim INEF Energiforskning A INEF Energiforskning A 1

2 Hovudpunkt i presentasjonen Innleiande om elektriske og magnetiske felt Metodar som reduserer magnetiske felt Praktiske konsekvensar av magnetfelt typiske vurderingar Oppsummering INEF Energiforskning A 2

3 Elektriske felt Oppstår kring objekt som er lada i høve til omgjevnaden E Elektrisk feltstyrke: E [V/m] INEF Energiforskning A 3

4 Eigenskapar elektriske felt Lett å skjerme, td vha jorda hønsenetting ypisk problemstilling: Opplading av metallgjenstandar (statisk elektrisitet) Botemiddel: Jording av metallstrukturen INEF Energiforskning A 4

5 Magnetiske felt Oppstår når ladningar er i rørsle H = I/(2 π r) I B = µ 0 µ r H = µh Magnetisk feltstyrke Magnetisk flukstettleik H [A/m] B [] INEF Energiforskning A 5

6 Kva påverkar magnetfeltet? Forenkla teoretisk formel for B-felt frå trefase leiarføring der - K = konstant - d = faseavstanden - I = effektivverdien av fasestraumen - r = avstanden mellom leiarar og berekningspunkt Føresetnader Ein leiar pr fase d << r I + I + I = 0 B = K Id 2 r INEF Energiforskning A 6

7 Polarisasjon av magnetfeltet irkulært Elliptisk Lineært INEF Energiforskning A 7

8 Metodar for å redusere magnetfeltet Avstand mellom kjelde og målepunkt Faseavstand Leiargeometri kjerming INEF Energiforskning A 8

9 Avstand mellom kjelde og målepunkt - feltreduksjon for ulike typar kjelder eoretisk samanheng mellom B-felt og avstand frå ulike typar kjelder I 2 B ~ 1/r B ~1/r B ~ 1/r 3 INEF Energiforskning A 9

10 Avstand mellom kjelde og målepunkt - felt frå luftleidningar Berekna B-felt frå luftleidningar med horisontaloppheng. ypiske faseavstandar og høgder. Fasestraum 100 A. 10,00 Magnetisk feltstyrke [µ] 1,00 0,10 0,01 BLX 22 kv Blank 22 kv 66 kv 132 kv 300 kv 420 kv 0, Avstand frå senter leiarføring [m] INEF Energiforskning A 10

11 edusert faseavstand - skinner og kablar L L INEF Energiforskning A 11

12 edusert faseavstand - luftleidning Kompaktering evolvering Isolerte leiarar (24 kv) INEF Energiforskning A 12

13 13 INEF Energiforskning A Leiargeometri - optimal faseplassering L L

14 Leiargeometri - oppheng luftleidning Alternativ 1: Alternativ 2: INEF Energiforskning A 14

15 INEF Energiforskning A 15

16 Leiargeometri - luftleidning oppheng (forts) plitting av fasene Deler vanlegvis trefaseleidningen i fem eller seks enkeltliner eduksjon avhengig av opphengsgeometri Følsam for ubalanse i straumen Døme: /2 /2 o o o o INEF Energiforskning A 16

17 kjerming vha metallskjerm 1) Lokal skjerming forstyrra objekt 2) kjerming av kjelda 1) 2) INEF Energiforskning A 17

18 kjerming av kjelda kjerming med horisontale plater Leiande material (Al kvalitet 1 eller 2) Magnetisk material kan gi betre skjerming tett inntil plata Minimum 5 mm Al, over mm aukar skjermverknaden lite Heilsveiste plater anbefalt 10 cm overlapp kan også gi brukbare løysingar Plata bør plasserast nærast mogleg leiarføring (kjelde) INEF Energiforskning A 18

19 kjerming av kjelda (forts.) kjerming med horisontale plater (forts) b h L Leiande material best med horisontale plater, magnetisk skjermmateriale best når dei blir bukka ned b/l = 5,5 og h/b = 1/9: Demping på 50-80% kan forventast Døme: Heile nettstasjonen skjerma med 5 mm aluminium; 94% demping oppnådd 1,2 m over skjermen (Kostnad: 1000 EK/m 2 ) INEF Energiforskning A 19

20 kjerming av kjelda kjerming vha hylser, sylindrar, kasser el Dersom radien i sylinderen er liten, er magnetisk material er best. Ved større radiar er leiande material best. Gode skjermverknader rapportert med relativt tynne skjermar: 3 mm Al rundt skinner gav 80-85% demping 0,5 mm blikk skinner gav 90 % demping INEF Energiforskning A 20

21 kjerming vha parallelle liner Prinsipp Magnetfeltet frå faseleiarane induserer ei spenning i kortslutta, parallell kompensasjonsline Denne spenninga set opp ein straum i kompensasjonslina, som er opphav til eit magnetfelt som reduserer totalfeltet Variantar Kompensasjonsline med seriekopla kondensator Aktiv krets som injiserer straum i kompensasjonslina Faseleiar Kompensasjonsline INEF Energiforskning A 21

22 Praktiske konsekvensar av magnetfelt - typiske vurderingar Avstand- og arealdisponering Kom i inngrep tidlegast mogleg i planleggingsfasa Prøv å disponere areal slik at ein unngår høge felt i rom med høg brukstid Utforming av arbeidsplassar og prosessar Prøv å auke avstanden mellom kjelde og arbeidsplass enk avskjerming når praktisk mogleg (av kjelde og/eller arbeidar) Vurder robot eller automatisering av arbeidsprosess Kost/nytte vurderingar Feltreduksjon Kostnad Feltverdiar Uvisse Basert på årsgjennomsnitt Kostnad Personell Material Ev stopp av anlegg INEF Energiforskning A 22

23 Metodar for reduksjon av magnetfelt INEF Energiforskning A 23

24 Ulike trafoløysingar i nettstasjonar Lask for tilkopling av kablar Fordelingstavle ransformator Kabelføring Kabelstige INEF Energiforskning A 24

25 elevant litteratur EBL Kompetanse A Publikasjon nr : eduksjon av magnetfelt fra kraftlinjer. Forprosjekt. Publikasjon nr : eduksjon av magnetfelt fra nettstasjoner i bygninger Publikasjon nr : Elektromagnetiske felt og nettstasjoner Publikasjon nr : Kostnader ved reduksjon av magnetfelter fra nettstasjoner i bygninger INEF Energiforskning A 25