Upload
dzenan-celic
View
259
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
PRORAČUN MAGNETSKOG I
ELEKTRIČNOG POLJA JEDNOKOLOSIJEČNE PRUGE I
PROCJENA UTJECAJA NA LJUDE
CALCULATION OF MAGNETIC AND ELECTRIC FIELDS OF A
SINGLE RAIL TRACK AND INFLUENCE ON HUMANS
U posljednje vrijeme vlada povećani interes za utjecaje električkih i posebice magnetskih polja pogonskih frekvencija na okolinu. Sve veća zabrinutost uslijed izlaganja ljudi štetnom djelovanju elektromagnetskog polja frekvencije 50-60 Hz tokom dužeg razdoblja rezultirala je strogim propisima u nekim državama u tom području. Elektrificirane željezničke pruge su kompleksni elektromagnetski sustavi koji se sastoje od elektrovučnih podstanica (EVP), voznog voda, tračnica kao povratnog strujnog voda i vlakova kao tereta izrazito dinamičkog karaktera.
Magnetsko polje potječe od električne struje voznog voda i električne struje povratnog voda. Električno polje potječe od naboja kontatne mreže.
Proračun jakosti magnetskog polja sustava električne vuče
Struja vuče koja protječe kroz vozni vod je data izrazom:
gdje je: - struja kroz kontaktni provodnik,
- struja kroz nosivo uže
Srednja vrijednost struje kroz tračnice
gdje je:
- - udaljenost između elektrovučne podstanice i lokomotive (mjesta kratkog spoja),
- - struja vuče , - - koeficijent prostiranja ,
- - omjer međusobne impedancije vozni vod- povratni strujni krug i impedancije povratnog strujnog kruga
Proračun vektora magnetskog polja u točki (x,y)
Tračnice normalnog kolosijeka širine se nalaze u koordinatama i , gdje je
Izraz za vektor jakosti magnetskog polja u proizvoljnoj točki
gdje je:-visina ekvivalentnog nosivog užeta , -visina kontaktnog provodnika
Magnetska indukcija se računa prema sljedećim izrazima:
gdje je: - magnetska permeabilnost zraka
Kompleksna vrijednost magnetske indukcije u proizvoljnoj točki ispod kontaktne mreže se može izračunati prema izrazu:
Proračun jakosti električnog poljaProračun jakosti električnog polja metodom ogledanja (odslikavanja)
Proračun vektora električnog polja u točki (x,y)
gdje su: - jednostupčana matrica potencijala vodiča,
- kvadratna matrica potencijalnih koeficijenata, - jednostupčana matrica naboja vodiča.
gdje je:; ;
Rezultati proračuna
Magnetska indukcija u osovini kolosijeka
Magnetska indukcija iznad desne tračnice
Magnetska indukcija za
Rezultati proračuna jakosti električnog polja
;
Rezultati mjerenja jakosti električnog polja dostupni u literaturi [7], izvedeni u točkama
prikazanim na slici 8, dati su u tablici 1.
Mjerna točka
Napon kontaktne mreže
kV
Jakost električnog
polja E, kV/m
A 25,74 1,28B 25,87 1,55C 26,38 1,70D 26,15 0,80E 25,95 1,02
Pregled i usporedba normi i propisa na području elektromagnetskog zračenja
Smjernice ICNIRPMeđunarodna organizacija za zaštitu od neionizirajućih
zračenja pod nazivom Internacionalna komisija za zaštitu od neionizirajučih zračenja (Internatiomal Commision for Non-Ionizing Radiation Protection-
ICNIRP) izdala je 1998. smjernice u vezi dopuštenih graničnih vrijednosti polja
Usvojeni su sljedeći kriteriji za dopuštene vrijednosti polja:
i za opću populaciju i kod izlaganja profesionalnih radnika pri radu.
Mogu biti dozvoljene i više vrijednosti od navedenih ukoliko se pokaže da se ne prelazi temeljno ograničenje strujne gutoće u tijeli čovjeka od za opću populaciju
odnosno za profesionalcePreporuke Savjeta Europe
Granične vrijednosti su: i uz uvjet strujne gustoće za f=50 Hz
Propisi nekih zemalja u Europi i svijetuACGIH - American Conferenc Governmental Industrial
Hygienists, CENELEC - Comité Européen de Normalisation Electrotechnique European Committee for Electrotechnical Standardization), ICNIRP - International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection, NH&MRC - National Health & Medical Research Council, NRPB - National Radiological Protection Board.
Država/institucija Populacija-vrijeme izloženosti [sati]
Dozvoljeno E [kV/m]
Dozvoljeno B [μT]
CENELEC (1995) SIST ENV 50166
opća populacijaradnici t≤80/E
1030
6401600
ICNIRP (1998) opća populacijaradnici
510
100500
THE COUNCIL OF THE EUROPEN UNION (1999) opća populacija 5 100CIGRE & WHO izjava za
javnost (1983) 20 300Njemačka (1996) opća populacija 5 100
Italija (1992)opća populacija
profesionalno izloženi-nekoliko sati dnevno
510
1001000
Austrija (1988) opća populacijaprofesionalno izloženi
1020
5002000
Nizozemska (1998) cijelo tijelo 8 120Slovenija (1996) I. područje
II. područje0,510
10100
Švicarska (1999)opća populacija dopuštena emisija kod novih područja na osjetljivim područjima
5 1001
Velika Britanija NRPB (1993) (60Hz)
opća populacijaprofesionalno izloženi
1010
13331333
SAD ACGIG (1998) (60Hz) profesionalno izloženi 25 1000Australia NH&MRC (1989) opća populacija
profesionalno izloženi510
100500
Hrvatskaprofesionalno izloženi-8h
područja povećane osjetljivosti
52
10040
ZAKLJUČAKIzvedeni proračuni pokazuju da su vrijednosti magnetskog polja u neposrednoj blizini tračnica, iznad dopuštenih i preporučenih vrijednosti datih u smjernicama [8] i preporuci [9]. Vrijednosti električnog polja u prostoru dostupnom ljudima nisu iznad graničnih vrijednosti datih od strane država i institucija. Rezultati dobiveni proračunom dobro korespondiraju sa izmjerenim vrijednostima datim u literaturi [7]. Prema izvedenim proračunima nema opasnosti od magnetskih i električnih polja za opću populaciju. U Sloveniji, Italiji i Švicarskoj propisane su najniže vrijednosti dozvoljenih magnetskih i električnih polja, te je tako usvojen preventivni pristup. Za smanjenje jakosti magnetskog polja moguće su izvedbe sustava električne vuče sa usisnim transformatorima ili izvedba povratnog voda sa užetom u tlu ispod tračnica. Ova tehnička rješenja znatno poskupljuju i kompliciraju izgradnju sustava električne vuče. Budućnost vjerojatno donosi daljnje smanjenje dopuštenih vrijednosti magnetskog i električnog polja i to će odrediti pravce u projektiranju dijelova sustava električne vuče.
HVALA NA PAŽNJI