Το μαγνητικό πεδίο στο περιβάλλον των υποσταθμών διανομής (20kV/40V) και μέσα περιορισμού του.

Abstract

The title of this thesis is ‘’The magnetic field in the environment of the distribution substations (20 kV/400 V) and the magnetic field’s mitigation methods’’.The objective of this thesis is to present the human exposure from magnetic field in the area surrounding distribution substations. The level of the magnetic field is determined experimentally and the results of the measurements are compared with the international specified limits for public and occupational exposure. In addition a method for the mitigation of the magnetic field near two-pole type distribution substations is also proposed.The first chapter presents the limits of the recommended exposure from electric and magnetic fields for both general public and workers. Also measurements of the electric and magnetic fields that were conducted in Greece and in other countries are presented. Finally with the use of macroscopic human models an evaluation of the exposure limits to 50 Hz electric and magnetic fields is demonstrated. The second chapter introduces various methods for mitigating the magnetic field in transmission and distribution lines as well as in electric power substations. Further more a theoretical calculation of the magnetic field under overhead distribution lines (20 kV) is also presented.The purpose of this thesis which is the determination of the magnetic field near distribution substations (20 kV/400 V) is demonstrated in chapter three. More over an experimental study of a method for the mitigation of the magnetic field in two-pole type distribution substations when shielding the low voltage fuse boxes with aluminum plates 0,5 mm thick is also described. The fourth chapter presents the measurements of the magnetic field that were conducted in the environment of the distribution substations (20 kV/400 V).In the fifth chapter comments over the outcomes of the measurements along with conclusions for them are described.In the sixth chapter the contribution of this thesis in both research and practical implementation is presented.In the end the bibliography that was used is presented.

Αντικείμενο της διατριβής είναι η έκθεση του ανθρώπου από το μαγνητικό πεδίο, στο περιβάλλον των υποσταθμών διανομής. Προσδιορίζεται πειραματικά το επίπεδο του μαγνητικού πεδίου και οι μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν συγκρίνονται με τα διεθνώς καθορισμένα όρια. Επίσης προτείνεται μια μέθοδος περιορισμού του μαγνητικού πεδίου, στο περιβάλλον των υπαίθριων υποσταθμών διανομής επί διστύλων.Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα όρια ασφαλείας για την έκθεση του ανθρώπου σε ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία βιομηχανικής συχνότητας. Επίσης γίνεται παρουσίαση των μετρήσεων του μαγνητικού και ηλεκτρικού πεδίου που έχουν γίνει τόσο στην Ελλάδα όσο και σε άλλες χώρες. Τέλος γίνεται αξιολόγηση των ορίων ασφαλείας του ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου συχνότητας 50 Hz με τη χρήση μακροσκοπικών μοντέλων.Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι διάφορες μέθοδοι μείωσης του μαγνητικού πεδίου που εφαρμόζονται σε δίκτυα μεταφοράς και διανομής και σε υποσταθμούς ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον γίνεται θεωρητικός υπολογισμός του μαγνητικού πεδίου κάτω από εναέριες γραμμές μέσης τάσης 20 kV.Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται ο σκοπός της εργασίας, ο οποίος είναι ο προσδιορισμός με μετρήσεις του μαγνητικού πεδίου στο περιβάλλον των υποσταθμών διανομής (20 kV/400 V). Επίσης παρουσιάζεται και η πειραματική διερεύνηση μιας μεθόδου μείωσης του μαγνητικού πεδίου που εφαρμόστηκε σε δίστυλους υποσταθμούς διανομής, με θωράκιση των πινάκων διανομής χαμηλής τάσης με φύλλα αλουμινίου πάχους 0,5 mm. Στο τέταρτο κεφάλαιο δίνονται οι μετρήσεις της μαγνητικής επαγωγής που πραγματοποιήθηκαν στο περιβάλλον των υποσταθμών διανομής (20 kV/400V).Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται ο σχολιασμός επί των αποτελεσμάτων των μετρήσεων και εξάγονται συμπεράσματα από αυτές.Στο έκτο κεφάλαιο δίνεται η συνεισφορά της εργασίας στην έρευνα και τις πρακτικές εφαρμογές. Τέλος δίνεται η βιβλιογραφία που χρησιμοποιήθηκε.