Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ЭМП ВБЛИЗИ КОНТАКТНОЙ СЕТИ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ЭМП ВБЛИЗИ КОНТАКТНОЙ СЕТИ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
электрическое поле / магнитное поле / энергетическая нагрузка ЭМП / электромагнитная безопасность / electric field / magnetic field / EMF energy load / electromagnetic safety

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Сидоров Александр Иванович, Закирова Альфия Резавановна, Горожанкин Алексей Николаевич

Цель статьи заключается в исследовании энергетической нагрузки ЭМП контактной сети переменного тока. При анализе полей использовались абсолютные величины напряженностей магнитных и электрических полей контактной сети. Приведено токораспределение в зависимости от системы электроснабжения контактной сети переменного тока 25 кВ, 2  25 кВ, 50 кВ и рассматриваемого участка контактной сети. Для расчета напряженностей магнитного и электрического полей предложено использовать программный продукт Fazonord. Существующий в России подход в области нормирования электрических и магнитных полей до 1 кГц не позволяет защитить персонал, обслуживающий контактную сеть переменного тока, от вредного воздействия указанных производственных факторов. Для минимизации возможного повреждения здоровья персонала предлагается усовершенствовать нормативную базу по электромагнитным полям до 1 кГц и до принятия предельно допустимых уровней использовать предложенные предельно безопасные уровни. Новый подход в оценке и нормировании электрических и магнитных полей через энергетическую нагрузку ЭМП позволит снизить риск профессионально обусловленной заболеваемости персонала. Впервые получены уровни энергетической нагрузки ЭМП вблизи контактной сети переменного тока, воздействующие на обслуживающий персонал. Предложены предельно безопасные уровни энергетической нагрузки ЭМП. С целью снижения риска воздействия на персонал энергетических характеристик ЭМП возможно использование сигнализаторов, предупреждающих персонал о превышении безопасных уровней.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Сидоров Александр Иванович, Закирова Альфия Резавановна, Горожанкин Алексей Николаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INVESTIGATION OF THE ENERGY LOAD OF AN ELECTROMAGNETIC FIELD NEAR THE CONTACT NETWORK

This article studies the energy load of the electromagnetic field (EMF) of an AC contact network. The absolute values of the magnetic and electric field strengths of the contact network were used in the analysis of the fields. The current distribution is given depending on the power supply system of the AC contact network (25 kV, 2  25 kV, 50 kV) and the section of the contact network. The magnetic and electric field strengths are calculated using Fazonord software. The existing approach in Russia in the normalization of electric and magnetic fields up to 1 kHz does not allow personnel servicing the AC contact network to be protected from the harmful effects of these fields. To minimize possible damage to the health of personnel, it is proposed to improve the regulatory framework for electromagnetic fields up to 1 kHz, and to use the proposed maximum safe levels before the adoption of maximum permissible levels. A new approach to the assessment and rationing of electric and magnetic fields through the energy load of EMF will reduce the risk to personnel. For the first time, the EMF energy loads near the AC circuit affecting service personnel were obtained. Extremely safe levels of EMF energy load are proposed. In order to reduce the risk of exposure to EMF energy, it is possible to use alarms that warn personnel about exceeding safe levels.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ЭМП ВБЛИЗИ КОНТАКТНОЙ СЕТИ»

Техносферная безопасность в электроэнергетике Technological safety in electrical energy engineering

Научная статья УДК 535.13

DOI: 10.14529/power240109

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ЭМП ВБЛИЗИ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

А.И. Сидоров1, sidorovai@susu.ru, https://orcid.org/0000-0001-5024-6728 А.Р. Закирова2, AZakirova@usurt.ru, https://orcid.org/0000-0001-6399-8902 А.Н. Горожанкин1, gorozhankinan@susu.ru, https://orcid.org/0000-0002-8748-4700 Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия 2 Уральский государственный университет путей сообщения, Екатеринбург, Россия

Аннотация. Цель статьи заключается в исследовании энергетической нагрузки ЭМП контактной сети переменного тока. При анализе полей использовались абсолютные величины напряженностей магнитных и электрических полей контактной сети. Приведено токораспределение в зависимости от системы электроснабжения контактной сети переменного тока 25 кВ, 2 х 25 кВ, 50 кВ и рассматриваемого участка контактной сети. Для расчета напряженностей магнитного и электрического полей предложено использовать программный продукт Fazonord.

Существующий в России подход в области нормирования электрических и магнитных полей до 1 кГц не позволяет защитить персонал, обслуживающий контактную сеть переменного тока, от вредного воздействия указанных производственных факторов. Для минимизации возможного повреждения здоровья персонала предлагается усовершенствовать нормативную базу по электромагнитным полям до 1 кГц и до принятия предельно допустимых уровней использовать предложенные предельно безопасные уровни. Новый подход в оценке и нормировании электрических и магнитных полей через энергетическую нагрузку ЭМП позволит снизить риск профессионально обусловленной заболеваемости персонала.

Впервые получены уровни энергетической нагрузки ЭМП вблизи контактной сети переменного тока, воздействующие на обслуживающий персонал. Предложены предельно безопасные уровни энергетической нагрузки ЭМП. С целью снижения риска воздействия на персонал энергетических характеристик ЭМП возможно использование сигнализаторов, предупреждающих персонал о превышении безопасных уровней.

Ключевые слова: электрическое поле, магнитное поле, энергетическая нагрузка ЭМП, электромагнитная безопасность

Для цитирования: Сидоров А.И., Закирова А.Р., Горожанкин А.Н. Исследование энергетической нагрузки ЭМП вблизи контактной сети // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2024. Т. 24, № 1. С. 80-87. DOI: 10. 14529/power240109

Original article

DOI: 10.14529/power240109

INVESTIGATION OF THE ENERGY LOAD OF AN ELECTROMAGNETIC FIELD NEAR THE CONTACT NETWORK

A.I. Sidorov1, sidorovai@susu.ru, https://orcid.org/0000-0001-5024-6728

A.R. Zakirova2, AZakirova@usurt.ru, https://orcid.org/0000-0001-6399-8902

A.N. Gorozhankin1, gorozhankinan@susu.ru, https://orcid.org/0000-0002-8748-4700

South Ural State University, Chelyabinsk, Russia 2 Ural State University of Railway Transport, Ekaterinburg, Russia

Abstract. This article studies the energy load of the electromagnetic field (EMF) of an AC contact network. The absolute values of the magnetic and electric field strengths of the contact network were used in the analysis of the fields. The current distribution is given depending on the power supply system of the AC contact network (25 kV, 2 х 25 kV, 50 kV) and the section of the contact network. The magnetic and electric field strengths are calculated using Fazonord software.

The existing approach in Russia in the normalization of electric and magnetic fields up to 1 kHz does not allow personnel servicing the AC contact network to be protected from the harmful effects of these fields. To minimize

© Сидоров А.И., Закирова А.Р., Горожанкин А.Н., 2024

possible damage to the health of personnel, it is proposed to improve the regulatory framework for electromagnetic fields up to 1 kHz, and to use the proposed maximum safe levels before the adoption of maximum permissible levels. A new approach to the assessment and rationing of electric and magnetic fields through the energy load of EMF will reduce the risk to personnel.

For the first time, the EMF energy loads near the AC circuit affecting service personnel were obtained. Extremely safe levels of EMF energy load are proposed. In order to reduce the risk of exposure to EMF energy, it is possible to use alarms that warn personnel about exceeding safe levels.

Keywords: electric field, magnetic field, EMF energy load, electromagnetic safety

For citation: Sidorov A.I., Zakirova A.R., Gorozhankin A.N. Investigation of the energy load of an electromagnetic field near the contact network. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering. 2024;24(1):80-87. (In Russ.) DOI: 10.14529/power240109

Введение

Обеспечение электромагнитной безопасности персонала, обслуживающего контактную сеть и электроподвижной состав, при воздействии электромагнитных полей составляет значительную проблему [1-10]. Это связано с разным режимом движения электроподвижного состава (ЭПС), в зависимости от которого изменяются уровни электрических и магнитных полей, создающих энергетическую нагрузку ЭМП вблизи контактной сети. Вредное воздействие ЭМП на персонал приводит к выраженным расстройствам вегетативной, нервной и эндокринной систем [11, 12]. Предупреждение, профилактика и минимизация повреждения здоровья работников - основные принципы обеспечения безопасности труда.

Постановка задачи. Наработки в области обеспечения электромагнитной безопасности [13-21] не в полном объеме решают проблему снижения риска профессионально обусловленной заболеваемости персонала, подвергающегося воздействию ЭМП при эксплуатации контактной сети (КС) и электроподвижного состава. Проблема является актуальной и требует проработки на уровне научного исследования. В данной статье показана связь между энергетической характеристикой ЭМП, электрическим и магнитным полем. Исследованы проблемы в области вредного воздействия энергетической нагрузки ЭМП 50 Гц на персонал и предложены пути их решения.

Теоретическая часть. Формирование

энергетической нагрузки ЭМП

На основании вектора Пойнтинга, который представляет собой направленный поток энергии, определяемый через произведение электрических и магнитных полей, авторы предлагают рассчитывать уровень энергетической нагрузки ЭМП (ВА/м2) вблизи контактной сети (КС) переменного тока:

Экс ( / ) = Ес ( / )• Якс ( / ) , (1)

где Екс (/) - напряженность электрического поля

КС, В/м; Нкс (/) - напряженность магнитного

поля КС, А/м; /- частота тока и напряжения сети. Рассматривается полный ток, учитывающий активную и реактивную составляющие.

Модуль абсолютной величины напряженности магнитного поля КС в рассматриваемой области может быть найден из векторной суммы моду-

лей Hy и Hx:

2 2 H =л Hy + Hx .

(2)

где Нх и Ну - это горизонтальная и вертикальная составляющие напряженности магнитного поля, А/м.

По формулам авторов [16] определяется величина напряженности магнитного поля вблизи контактной сети переменного тока:

1

N

У - У,

Hx =—У it- 2 2

£ ( x, - x)2 +(У, - У )2

1

N

h =_уI_Л _

У_ Ä ' (x, - x )2 + (У, - У )2

(3)

(4)

где - величина тока контактной сети с высшими гармоническими составляющими, А; х, у - координаты расчетной точки.

В зависимости от системы электроснабжения КС переменного тока 25; 2 х 25; 50 кВ и рассматриваемого участка контактной сети токораспределение имеет существенные различия, которые приведены в табл. 1.

Токораспределение, указанное в табл. 1, исследовано в работах [1, 23]. Максимальные токи в контактной сети наблюдаются при системе электроснабжения 25 кВ, в этом случае уровень магнитного поля будет максимальный.

В [16] был проведен расчет магнитного поля 50 Гц для однопутного участка КС переменного тока, результаты указаны на рис. 1.

Уровень напряженности магнитного поля 50 Гц изменяется от 12 до 38 А/м, что не превышает предельно допустимый уровень (ПДУ) Н 50 Гц для 8-часового воздействия.

Модуль абсолютной величины напряженности электрического поля КС в рассматриваемой точке можно найти по формуле

4

E = , ¡El + E2y,

(5)

где Ех и Еу - это горизонтальная и вертикальная составляющие напряженности электрического поля, В/м.

Таблица 1

Значения токов на отдельных участках контактной сети при разных системах тягового электроснабжения

Table 1

Currents in individual sections of the contact network with different traction power supply systems

Участок контактной сети Система электроснабжения контактной сети переменного тока

Напряжение 25 кВ 2 х 25 кВ 50 кВ

ТП-АТ1 1э 1э/2 Л/2

АТ1-электровоз 1э 3/4 1э Л/2

Электровоз-АТ2 - 1/4 1э -

*ТП - тяговая подстанция; АТ1и АТ2 - автотрансформатор номер 1 и 2; 1э - ток электровоза, А.

Рис. 1. Распределение H 50 Гц на уровнях 2-4 м от поверхности земли Fig. 1. Distribution of H 50 Hz at levels 2-4 m from the earth's surface

Горизонтальную и вертикальную составляющие напряженности электрического поля, создаваемую системой из N проводов, можно определить по [16]:

N

еу =--Ххг

яе.

0 г=1

. о N .

E? - =— X х*

Уг / \2 2 2 (- - -г ) - У + Уг

(- - —г )2 + (У - Уг )2 + (- - —г )2 + (У - Уг )2 _

(- - —г )2 УУг

яе

0 г=1

(- - - )2 + (У - У )2 + (- - - )2 + (У - У* )2

где - заряд провода /, приходящийся на единицу длины.

Результаты расчетов [16] для однопутного участка КС приведены на рис. 2.

Рис. 2. Распределение Е 50 Гц на уровнях 2-4 м от поверхности земли Fig. 2. Distribution of E 50 Hz at levels 2-4 m from the earth's surface

(6)

(7)

Из распределения электрического поля 50 Гц видно, что уровень напряженности электрического поля 50 Гц колеблется от 1,2 до 4 кВ/м, что не превышает ПДУ Е 50 Гц для 8-часового воздействия.

Проблемы и концепции в области вредного воздействия энергетической нагрузки ЭМП 50 Гц на персонал

Спектр сетевого тока электровоза при любом его расположении можно определить, разложив в ряд Фурье кривую сетевого тока. При этом амплитуда и начальная фаза ^й гармонической составляющей сетевого тока определяется по формулам:

h =\Я2 + bk;

(8)

= arctg —2

(9)

где а^ и Ь^ - косинусная и синусная составляющие гармоник.

Для нечетных гармоник косинусная и синусная составляющие могут быть определены из выражения [1]:

ak =-

J

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

i/ 2 л+у/2

^ - (i _ cos rat )

Кт Xa

cos krotd + J

Л

cos krotd rot +

T у

J I _Kr + IT (1 + cos rot)

Л

Кт X a

cos krotd rot

(10)

h =-

J

у/2 л+у/2

- ^m (i _ cos rot )

Кт Xa

sin krotd + J

Л

K

sin krotd rot +

T у

J I- Kr + IT (1 + cos rot )

Л

Кт X a

sin krotd rot

(11)

где - рабочий ток преобразователя, А; Кт - коэффициент трансформации преобразовательного трансформатора; ит - амплитудное значение вентильного напряжения преобразовательного трансформатора электровоза, В; Ха - анодное сопротивление.

Рассчитанный по вышеприведенной методике уровень спектра сетевого тока [1], потребляемого электровозом, расположенным в конце тягового плеча питания (удаленного от тяговой сети подстанции на 40 км), представлен в табл. 2.

d

2

л

+

I

d

+

Таблица 2

Значения гармонических составляющих тока, потребляемого электровозом в удаленном от тяговой подстанции конце тягового плеча питания

Table 2

The harmonic components of the current consumed by the electric locomotive at the end of the traction arm remote from the traction substation

Частота гармоники f Гц Величины гармоник тока Ik, A

Однопутный участок Двухпутный участок

50 147 147

150 36,75 36,75

250 12,24 13,08

350 5,00 4,46

450 3,50 3,04

550 2,25 1,93

650 1,62 1,34

Спектр высших гармонических составляющих тока изменяется от 50 до 2050 Гц, но целесообразно вести расчет до 650 Гц, так как величина тока на 750 Гц будет менее 1 А, соответственно, в КС и электроподвижном составе магнитных полей рассматриваемых гармоник от 850 до 2050 Гц не будет.

При расчете электрического поля контактной сети переменного тока важную роль играет спектр несинусоидального напряжения. Уровень отдельных гармоник в спектре несинусоидального напряжения зависит от частотных характеристик сети тягового электроснабжения. В соответствии с [1, 3-5] в табл. 3 приведены величины несинусоидальности напряжений для контактной сети переменного тока.

Таблица 3

Уровни отдельных гармоник в спектре несинусоидального напряжения

Table 3

Individual harmonics in the spectrum of non-sinusoidal voltage

Номер гармоники Частота гармоники, Гц Uf В

3 150 4250

5 250 2025

7 350 750

9 450 500

11 550 325

13 650 200

-2,5 0,0 2,5 5,0

Расстояние от оси пути, м

Рис. 3. Распределение энергетической нагрузки ЭМП 50 на уровнях 2-4 м от поверхности земли Fig. 3. Distribution of the EMF 50 Hz energy load at levels 2-4 m from the earth's surface

Гц

Несмотря на то, что эксплуатация в России контактной сети переменного тока осуществляется более 60 лет, электрические и магнитные поля спектра высших гармонических составляющих (кроме 50 Гц) в настоящее время не нормируются [20], при этом персонал - электромонтеры КС, путейцы, машинисты и помощники машинистов -ежедневно подвергается аддитивному воздействию этих производственных факторов.

По формуле (1) проведен расчет энергетической нагрузки ЭМП 50 Гц, результаты которого отражены на рис. 3.

Полученные уровни энергетической нагрузки ЭМП 50 Гц (см. рис. 3) необходимо сравнить с предельно допустимым уровнем (ПДУ). В связи с их отсутствием авторами статьи были разработаны предельно безопасные уровни (ПБУ), полученные путем гармонизации ПДУ электрических и магнитных полей, рассматриваемого частотного диапазона для стран Евросоюза (ЕС) [24].

В ходе эксперимента биологами [25] определено, что воздействие энергетической нагрузки ЭМП 50 Гц может привести к изменению геномных участков растений и животных, сходных с генами важнейших нейродегенеративных заболеваний человека. Это в определенной степени подтверждает необходимость не раздельно оценивать на рабочих местах электрическую и магнитную составляющие ЭМП, а учитывать аддитивность данных факторов производственной среды с помощью энергетической нагрузки ЭМП.

Предельно безопасный уровень энергетической нагрузки ЭМП можно определить по форму-

ле, ВА/м

Э

(f) = Епбу( f). H ПБУ ( f )

ПБУ— 2. 2 Епбу( f). H ПБУ (f)

4 '

(12)

где ЯПБУ(/) и Епбу(/) - предельно безопасные уровни напряженностей магнитной и электрической составляющих поля спектра высших гармонических составляющих.

ПБУ энергетической нагрузки ЭМП 50 Гц составляет 100 кВА/м2. При оценке ЭМП 50 Гц на расстоянии от 2 м от земли и выше наблюдается превышение ПБУ для персонала, обслуживающего контактную сеть. Необходимы мероприятия для защиты персонала. Предлагается соблюдать режим труда и отдыха, а в работе использовать системы сигнализации о риске, связанном с вредным воздействием на персонал энергетической нагрузки ЭМП КС. В настоящее время получен патент на устройство для измерения энергетической нагрузки ЭМП, который преобразует полученные значения напряженности магнитного и электрического поля и тем самым дает возможность комплексно оценить уровень энергетической нагрузки ЭМП [21]. При дальнейших разработках планируется модернизировать данное устройство, добавив в схему такие элементы, как пороговый, красный и зеленый светодиоды. Тем самым получится прибор-сигнализатор, кото-

рый будет предупреждать персонал о риске повреждения здоровья, связанного с вредным воздействием энергетической нагрузки ЭМП вблизи КС.

Заключение

Таки образом, можно сделать следующие выводы.

1. Для контактной сети переменного тока установлена энергетическая нагрузка ЭМП 50 Гц.

2. Показана связь между электрическим и магнитным полем через энергетическую характеристику ЭМП.

3. Раскрыты проблемы в области вредного воздействия энергетической нагрузки ЭМП 50 Гц

на персонал, заключающиеся в необходимости усовершенствования нормативной документации по ЭМП частотой до 1кГц.

4. Предложены следующие пути решения:

- гармонизация ПДУ электрических и магнитных полей спектра высших гармонических составляющих с учетом международного опыта нормирования;

- разработка концепции оценки и нормирования электрических и магнитных полей через энергетическую нагрузку ЭМП 50 Гц;

- использование сигнализаторов, предупреждающих персонал о превышении безопасных уровней энергетических параметров ЭМП.

Список литературы

1. Бадер М.П. Электромагнитная совместимость. М.: УМК МПС, 2002. 638 с.

2. Повышение электромагнитной безопасности в системах электроснабжения железных дорог / Н.В. Буякова, В.П. Закарюкин, А.В. Крюков, Т. Нгуен // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Международный научный семинар им. Ю.Н. Руденко: в 2 кн. Вып. 69, кн. 2. Иркутск, 2018. С. 257-265.

3. Моделирование трехфазных систем тягового электроснабжения железных дорог переменного тока: моногр. / А.В. Крюков, В.П. Закарюкин, А.В. Черепанов [и др.]. Екатеринбург, 2023. 171 с.

4. Косарев А.Б., Косарев Б.И. Основы электромагнитной безопасности систем электроснабжения железнодорожного транспорта. М.: Интекст, 2008. 480 с.

5. Косарев А.Б. Основы теории электромагнитной совместимости систем тягового электроснабжения переменного тока. М.: Интекст, 2004. 272 с.

6. Kosarev A.B., Serbinenko D.V. System provisions of electromagnetic compatibility between S&C and AC traction power supply facilities // VNIIZhT Bulletin (Railway Research Institute Bulletin). 2012. No. 1. P. 27-31.

7. Kosarev A.B., Alexeenko M.V. Traction power supply system with negligible voltage unbalance ratio on the input side of the main traction transformer // VNIIZhT Bulletin (Railway Research Institute Bulletin). 2015. No. 2. P. 20-24.

8. Buyakova N.V., Kryukov A.V., Seredkin D.A. Modelling of electromagnetic fields generated by 25 kV traction networks on multi-track sections // Proceedings - 2022 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2022. 2022. P. 52-56.

9. Компьютерное моделирование наложенных электромагнитных волн от источников электромагнитного поля в широком диапазоне частот / Е.В. Титов, А.А. Сошников, В.Ю. Васильев, А.С. Соловской // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2022. № 3 (209). С. 102-108. DOI: 10.53083/1996-4277-2022-209-3-102-108

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

10. Titov E.V., Soshnikov A.A., Migalev I.E. Computer imaging of electromagnetic environment in air space with industrial of electromagnetic field sources in conditions of combined influence of am radiation // Journal of Electromagnetic Engineering and Science. 2022. Vol. 22, no. 1. P. 34-40. DOI: 10.26866/jees.2022.1.r.58

11. Довгуша В.В., Тихонов М.Н. Электромагнитный фактор - источник множества заболеваний // Медицина экстремальных ситуаций. 1999. № 1. С. 5-10.

12. Fuller M., Dobson J. On the significance of the constant of magnetic field sensitivity in animals // Bioelectromagnetics. 2005. Vol. 26, no. 3. Р. 234-237. DOI: 10.1002/bem.20102

13. Куликова Л.В., Никольский О.К., Сошников А.А. Основы электромагнитной совместимости. М.; Берлин: Директ-Медиа, 2020. 405 с.

14. Титов Е.В., Сошников А.А., Мигалёв И.Е. Автоматизация выбора защитных мероприятий по обеспечению электромагнитной безопасности // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2020. № 5 (187). С. 166-175.

15. Сидоров А.И., Окраинская И.С. Электромагнитные поля вблизи электроустановок сверхвысокого напряжения: монограф. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. 204 с.

16. Моделирование электромагнитных полей, создаваемых тяговыми сетями 25 кВ на многопутных участках / Н.В. Буякова, А.В. Крюков, К.В. Суслов, Д.А. Середкин // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2022. Т. 14. № 2 (54). С. 3-14.

17. Кузнецов К.Б. Основы электробезопасности в электроустановках. М.: ФГБУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2017. 495 с.

18. Кузнецов К.Б., Белинский С.О. Сравнение моделей расчета электрического поля контактной сети переменного тока и оценка его вредного влияния // Транспорт Урала. 2005. № 1 (4). С. 28-33.

19. Kosarev A.B., Alexeenko M.V. Traction power supply system with negligible voltage unbalance ratio on the input side of the main traction transformer // VNIIZhT Bulletin (Railway Research Institute Bulletin). 2015. No. 2. P. 20-24.

20. Косарев А.Б Электромагнитные процессы в системе тягового снабжения 2 х 25 кВ с отсоединёнными от рельсового пути опорами контактной сети // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. 2016. Т. 75, № 2. С. 74-81.

21. Патент № 2441248 Российская Федерация. Устройство для измерения плотности потока энергии электромагнитного поля / А.Р. Закирова, К.Б. Кузнецов. Опубл. 27.01.2012, Бюл. № 3.

22. СаНПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. М.: Стандартинформ, 2021. 16 с.

23. Тер-Оганов Э.В., Пышкин А.А. Электроснабжение железных дорог: учебник для студентов университета (УрГУПС). Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2014. 432 с.

24. Директива Европейского парламента и Совета Европейского Союза 2013/35/EC от 26 июня 2013 г. «О минимальных требованиях безопасности для работников в отношении рисков, связанных с физическим воздействием (электромагнитные поля) (20-я отдельная Директива в значении Статьи 16(1) Директивы 89/391/ЕЭС), и об отмене Директивы 2004/40/ЕС». 2014. 33 с.

25. Закирова А.Р. Защита электротехнического персонала от вредного воздействия электромагнитных полей: моногр. Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2017. 188 с. ISBN 978-5-94614-428-5.

References

1. Bader M.P. Elektromagnitnaya sovmestimost' [Electromagnetic compatibility]. Moscow: UMK MPS; 2002. 638 p. (In Russ.)

2. Buyakova N.V., Zakaryukin V.P., Kryukov A.V., Nguyen N. [Improving electromagnetic safety in electric supply systems of railways]. In: Metodicheskie voprosy issledovaniya nadezhnosti bol'shikh sistem energetiki. Mezhdunarodnyy nauchnyy seminar im. Yu.N. Rudenko: v 2 kn. Vyp. 69, kn. 2 [Methodological issues of reliability research of large energy systems. International Scientific Seminar named after Y.N. Rudenko: in 2 books. Iss. 69, book 2]. Irkutsk; 2018. P. 257-265. (In Russ.)

3. Kryukov A.V., Zakaryukin V.P., Cherepanov A.V. et al. Modelirovanie trekhfaznykh sistem tyagovogo elektrosnabzheniya zheleznykh dorog peremennogo toka: monografiya [Modeling of three-phase traction power supply systems of AC railways: monograph]. Ekaterinburg; 2023. 171 p. (In Russ.)

4. Kosarev A.B., Kosarev B.I. Osnovy elektromagnitnoy bezopasnosti sistem elektrosnabzheniya zheleznodorozhnogo transporta [Fundamentals of electromagnetic safety of railway power supply systems]. Moscow: Intekst; 2008. 480 p. (In Russ.)

5. Kosarev A.B. Osnovy teorii elektromagnitnoy sovmestimosti sistem tyagovogo elektrosnabzheniya peremennogo toka [Fundamentals of the theory of electromagnetic compatibility of AC traction power supply systems]. Moscow: Intekst; 2004. 272 p. (In Russ.)

6. Kosarev A.B., Serbinenko D.V. System provisions of electromagnetic compatibility between S&C and AC traction power supply facilities. VNIIZhT Bulletin (Railway Research Institute Bulletin). 2012;(1):27-31.

7. Kosarev A.B., Alexeenko M.V. Traction power supply system with negligible voltage unbalance ratio on the input side of the main traction transformer. VNIIZhT Bulletin (Railway Research Institute Bulletin). 2015;(2):20-24.

8. Buyakova N.V., Kryukov A.V., Seredkin D.A. Modelling of electromagnetic fields generated by 25 kV traction networks on multi-track sections. Proceedings - 2022 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2022. 2022. P. 52-56.

9. Titov E.V., Soshnikov A.A., Vasilev V.Yu., Solovskoy A.S. Computer simulation of superimposed electromagnetic waves from electromagnetic field sources in a wide frequency range. Bulletin of Altai state agricultural university. 2022;3(209):102-108. (In Russ.) DOI: 10.53083/1996-4277-2022-209-3-102-108

10. Titov E.V., Soshnikov A.A., Migalev I.E. Computer imaging of electromagnetic environment in air space with industrial of electromagnetic field sources in conditions of combined influence of am radiation. Journal of Electromagnetic Engineering and Science. 2022;22(1):34-40. DOI: 10.26866/jees.2022.1.r.58

11. Dovgusha V.V., Tikhonov M.N. Electromagnetic factor - a source of many diseases. Extreme medi-cine.1999;(1):5-10.

12. Fuller M., Dobson J. On the significance of the constant of magnetic field sensitivity in animals. Bioelectromagnetics. 2005;26(3):234-237. DOI: 10.1002/bem.20102

13. Kulikova L.V., Nikol'skiy O.K., Soshnikov A.A. Osnovy elektromagnitnoy sovmestimosti [Fundamentals of electromagnetic compatibility]. Moscow, Berlin; 2020. 405 p. (In Russ.)

14. Titov E.V., Soshnikov A.A., Migalev I.E. The automation of selection of protective measures to ensure electromagnetic safety. Bulletin of Altai state agricultural university. 2020;5(187):166-175. (In Russ.)

15. Sidorov A.I., Okrainskaya I.S. Elektromagnitnye polya vblizi elektroustanovok sverkhvysokogo napryazheniya: monografiya [Electromagnetic fields near ultrahigh voltage electrical installations: monograph]. Chelyabinsk: South Ural St. Univ. Publ.; 2008. 204 p. (In Russ.)

16. Buyakova N.V., Kryukov A.V., Suslov K.V., Seredkin D.A. Modelling of electromagnetic fields generated by 25 kV traction networks on multi-track sections. Kazan State Power Engineering University Bulletin. 2022;14(2(54)):3-14. (In Russ.)

17. Kuznetsov K.B. Osnovy elektrobezopasnosti v elektroustanovkakh [Fundamentals of electrical safety in electrical installations]. Moscow: Educational and methodological center for education in railway transport; 2017. 495 p. (In Russ.)

18. Kuznetsov K.B., Belinsky S.O. [Comparison of models for calculating the electric field of the AC contact network and assessment of its harmful effects]. Transport of the Urals. 2005;1(4):28-33. (In Russ.)

19. Kosarev A.B., Alexeenko M.V. Traction power supply system with negligible voltage unbalance ratio on the input side of the main traction transformer. VNIIZhT Bulletin (Railway Research Institute Bulletin). 2015;(2):20-24.

20. Kosarev A.B. Electromagnetic processes in traction supply system of 2 x 25 kV with catenary supports disconnected from the railway track. Russian railway science journal. 2016;75(2):74-81. (In Russ.)

21. Zakirova A.R., Kuznetsov K.B. Ustroystvo dlya izmereniya plotnosti potoka energii elektromagnitnogo polya [Device for measuring the energy flux density of an electromagnetic field]. Patent RF, no. 2441248, 2012. (In Russ.)

22. SanPiN 1.2.3685-21. [Hygienic standards and requirements for ensuring the safety and (or) harmlessness of environmental factors for humans]. Moscow: Standartinform; 2021. 16 p. (In Russ.)

23. Ter-Oganov E.V., Pyshkin A.A. Elektrosnabzhenie zheleznykh dorog: ucheb. dlya studentov universiteta (UrGUPS) [Power supply of railways: textbook for university students (USURT)]. Ekaterinburg: Ural State University of Railway Transport (USURT); 2014. 432 p. (In Russ.)

24. Direktiva Evropeyskogo parlamenta i Soveta Evropeyskogo Soyuza 2013/35/EC ot 26 iyunya 2013 g. "O minimal'nykh trebovaniyakh bezopasnosti dlya rabotnikov v otnoshenii riskov, svyazannykh s fizicheskim vozdeystviem (elektromagnitnye polya) (20-ya otdel'naya Direktiva v znachenii Stat'i 16(1) Direktivy 89/391/EES), i ob otmene Direktivy 2004/40/ES" [Directive 2013/35/EC of the European Parliament and the European Union of 26 June 2013 on minimum safety requirements for manufacturers with regard to risks arising from physical exposure (electromagnetic fields) (20th individual Directive under Article 16(1) Directive 89/391/EEC), and on the repeal of Directive 2004/40/EC"]. 2014. 33 p. (In Russ.)

25. Zakirova A.R. Zashchita elektrotekhnicheskogo personala ot vrednogo vozdeystviya elektromagnitnykh poley: monografiya [Protection of electrical personnel from the harmful effects of electromagnetic fields: monograph]. Ekaterinburg: Ural State University of Railway Transport (USURT); 2017. 188 p. (In Russ.) ISBN 978-594614-428-5.

Информация об авторах

Сидоров Александр Иванович, д-р техн. наук, проф., заведующий кафедрой безопасности жизнедеятельности, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; sidorovai@susu.ru.

Закирова Альфия Резавановна, канд. техн. наук, доц., доц. кафедры техносферной безопасности, Уральский государственный университет путей сообщения, Екатеринбург, Россия; AZakirova@usurt.ru

Горожанкин Алексей Николаевич, канд. техн. наук, доц., заведующий кафедрой электрических станций, сетей и систем электроснабжения, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; gorozhankinan@susu.ru.

Information about the authors

Alexander I. Sidorov, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Head of the Department of Life Safety, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; sidorovai@susu.ru.

Alfiya R. Zakirova, Cand. Sci. (Eng.), Ass. Prof., Ass. Prof. of the Department of Technical Safety, Ural State University of Railway Transport, Ekaterinburg, Russia; AZakirova@usurt.ru.

Aleksey N. Gorozhankin, Cand. Sci. (Eng.), Ass. Prof., Head of the Department of Electric Power Plants, Networks and Power Supply Systems, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; gorozhankinan@susu.ru.

Статья поступила в редакцию 14.11.2023; одобрена после рецензирования 07.02.2024; принята к публикации 07.02.2024.

The article was submitted 14.11.2023; approved after review 07.02.2024; accepted for publication 07.02.2024.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.