VALTEC

Сонячні електростанції та електромагнітна безпека

А. Манілов, інженер, С. Товстюк, інженер

Сонячні електростанції – це потужне джерело електромагнітного випромінювання, певні рівні якого становлять небезпеку для здоров’я. Які заходи убезпечать оточуючих людей від шкідливого впливу?

Для людського організму індукція магнітного поля (ІМП) є небезпечним фактором, який може викликати захворювання на рак, зміни в поведінці, втрату пам'яті та багато інших патологічних станів, включаючи зростання кількості самогубств (з обґрунтування міжнародної наукової конференції 1996-2005 рр. Всесвітньої організації охорони здоров’я з біологічного впливу електромагнітних полів).

Фактична тривалість життя під впливом електромагнітного поля обумовлюється станом здоров'я (залежно від віку), напруженістю магнітного поля, а також часом його впливу. Магнітне поле промислової частоти є небезпечним для здоров'я при регулярному опроміненні з рівнем 0,2 мкТл протягом декількох років по 8 годин на добу.

Робота сонячних електростанцій (СЕС) супроводжується утворенням магнітних полів за допо могою кабелів змінного та постійного струму. СЕС перебувають у режимі постійного обслуговування та нагляду.

Збір потужності від сонячних панелей здійснюється через інверторні підстанції, які часто з’єднуються через розімкнуту петльову схему. Для збору потужності необхідне прокладання в землі дуже великої кількості кабелів напругою 10 (35) кВ. Наприклад, на СЕС потужністю 20 МВт необхідно прокласти понад 110 км одножильних кабелів напругою 35 кВ з ізоляцією зі зшитого поліетилену, що підключаються до 48 інверторних підстанцій. Експлуатація такої кількості кабелів, визначення місць пошкодження, особливо при однофазному замиканні на землю, є дуже складною та потребує тривалого часу. ІМП від такої кількості кабелів може бути дуже значною.

На рис. 1 наведено розріз траншеї кабельної мережі 35 кВ СЕС, що складається з одножильних кабелів типу АПвЕгПу-35 3х(1х400), які з'єднують інверторні підстанції з підстанцією збору та видачі потужності, а також розподіл ІМП. Кабелі однієї лінії (КЛ) розміщені за схемою «трикутник» впритул один до одного, зовнішній діаметр кабелів становить 55 мм. Розрахунок ІМП для нормального режиму (максимальний робочий струм кабелів – 206 А) виконано за допомогою програми Comsol в Інституті електродинаміки НАН України Подольцевим О.Д. Максимальне значення ІМП на рівні 0,5 м над поверхнею землі становить 5,5 мкТл, тобто набагато більше допустимого рівня.

Зображення магнітної індукції вздовж поперечної координати кабельних ліній Рис. 1. Розподіл магнітної індукції вздовж поперечної координати кабельних ліній 35 кВ на рівні 0,5 м над поверхнею землі (максимальне значення – 5,5 мкТл)

На рис. 2 наведено розріз траншеї мережі постійного струму напругою 1000 поблизу інверторної підстанції потужністю 2500 кВА. Кабелі постійного струму марки ВВГнг 2 х (1 х 240) прокладені в трубі ПНД Ø110 мм. Зовнішній діаметр кабелів 28 мм. За максимального робочого струму 500 А максимальна ІМП на рівні 0,5 м над поверхнею землі становить 10,8 мкТл.

Зображження магнітної індукції вздовж поперечної координати кабельних ліній постійного струму напругою Рис. 2. Розподіл магнітної індукції вздовж поперечної координати кабельних ліній постійного струму напругою 1000 В на рівні 0,5 м над поверхнею землі (максимальне значення – 10,8 мкТл)

Для виключення зазначених недоліків замість підземних кабельних каналів на СЕС є доцільним спорудження дволанцюгових гнучких струмопроводів або повітряних ліній напругою 10-35 кВ вздовж інверторних підстанцій з підключенням до них відгалужень через силовий вимикач в ланцюгу інверторних трансформаторів з введенням струмопроводів чи повітряної лінії через стіни підстанції видачі потужності у енергосистему.

Застосування струмопроводу з відгалуженнями зменшує кількість вимикачів на підстанції збору потужності та на інверторних підстанціях.

Струмопровід та повітряна лінія викликають часткове затінення сонячних панелей, а отже, зменшують ККД СЕС. Цю обставину слід врахувати під час розташування струмопроводу або повітряної лінії для інверторних підстанцій.

Підвіска грозозахисного троса над струмопроводами дає можливість виключити встановлення блискавковідводів на покрівлі інверторних підстанцій та зменшує вторинний вплив ударів блискавки на інвертори.

Висновки:

  1. Дія інтенсивного магнітного поля призводить до значного скорочення тривалості життя.
  2. Необхідно визначити наявність та величину ІМП у місцях обслуговування окремих елементів СЕС, маршрути руху персоналу територією СЕС, час виконання регламентних робіт у небезпечних зонах. За результатами вимірювання електромагнітного поля треба скласти виробничу інструкцію з питань охорони праці.
  3. Необхідно зобов’язати проєктні організації подавати проєкти СЕС на експертизу на відповідність допустимого рівня ІМП у місцях тривалого перебування обслуговуючого та ремонтного персоналу.

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі AW-Therm та корисні відео на Youtube-каналі. Долучайтесь!

Переглянуто: 1 214

Вас може зацікавити:



Залишити коментар

Telegram