АНАЛІТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ВИПРОМІНЮВАННЯ ВИСОКОВОЛЬТНИХ ЛІНІЙ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧ НА ФОРМУВАННЯ ГАРМОНIЧНОГО ВИПРОМIНЮВАННЯ В IОНОСФЕРI
DOI:
https://doi.org/10.46972/2076-1546.2024.26.07Ключові слова:
випромінювання електромереж, елементарний електричний вібратор, діаграма спрямованості, напруженість електричного поля, напруженість магнітного поля, іоносфера, випромінювання іоносфериАнотація
Частково якісно аналітичним методом досліджено вплив випромінювання високовольтних ліній електропередач на механізм формування гармонічного випромінювання в іоносфері на основі теорій електромагнітного поля, антен та розповсюдження електромагнітних хвиль в атмосфері. Це дозволило інтерпретувати частотні особливості спостережуваних спектрів, зареєстрованих штучними супутниками Землі. Вплив випромінювання високовольтних ліній електропередач стає суттєвим через зростаючий рівень виробництва та використання електричної енергії потужними споживачами електроенергії, які формують на частотах, пов’язаних із частотою електромереж i її численними гармоніками, техногенні сигнали, що викликають зміну параметрів плазми та електромагнітного поля в іоносфері. Високовольтні лінії електропередач розглянуто як антенну систему, яка складається з випромінювачів, еквівалентних горизонтальним елементарним електричним вібраторам, піднятим за допомогою опор над земною поверхнею. У першому наближенні Землю та атмосферу описано як сферично шарувате середовище, електричні параметри якого залежать тільки від висоти до гладкої сферичної поверхні. Аналітичним методом проведено розрахунок складових амплітуди напруженості електричного поля елементарного електричного вібратора в ближній зоні, який доводить дуже низьку потужність випромінювання. У дальній зоні розрахована потужність випромінювання становить 150,63 кВт за рахунок струму живлення 2,93 кА, оскільки електричний розмір такої антени дуже малий. Визначена амплітуда напруженості електричного поля в іоносфері з урахуванням ослаблення залежно від висоти шару змінюється в межах від 0,301 мВ/м до 6,01 мВ/м для висот від 100 км до 500 км. Отримані результати не суперечать раніше виміряним значенням.
Посилання
Vavrukh, M., & Korepanov, V. (2013). Mekhanizm formuvannia linii harmonichnoho vyprominiuvannia v ionosferi [The Mechanism of Formation of Lines of Harmonic Radiation in the Ionosphere]. Visnyk Lvivskoho un-tu. Seriia fizychna [Bulletin of Lviv University. The series is physical], Iss. 48, 180–197. ISSN 1024-588X. Lviv [in Ukrainian].
Dudkin, D. F., Pronenko, V. O., Korepanov, V. E., & Klimov, S. I. (2014). Vyprominiuvannia linii elektroperedach u navkolozemnomu prostori [Power Line Radiation in the Near-Earth Space]. Kosmichna nauka i tekhnolohiia [Space science and technology], № 5 (90), 27–34. http://dx.doi.org/10.15407/knit2014.05.027 [in Ukrainian].
Nemec, F., Santolic, O., Parrot, M., & Berthelier, J. (2007). Comparison of Magnetospheric Line Radiation and Power Line Harmonic Radiation: A Systematic Survey Using the DEMETER Spacecraft. J. Geophys. Res., Vol. 112, Article ID A04301. http://dx.doi.org/10.1029/2006ja012134
Nemec, F., Santolic, O., Parrot, M., & Bortnik, J. (2008). Power Line Harmonic Radiation Observed by Satellite: Properties and Propagation Through the Ionosphere. J. Geophys. Res., Vol. 113, Article ID A08317. http://dx.doi.org/10.1029/2008ja013184
Nemec, F., Parrot, M., & Santolik, O. (2010). Influence of Power Line Harmonic Radiation on the VLF Wave Activity in the Upper Ionosphere: Is it Capable to Trigger New Emissions. J. Geophys. Res., Vol. 115, Article ID A11301. https://doi.org/10.1029/2010JA015718
Barbe, K., Pintelon, R., & Schoukens, J. (2010). Welch Method Revisited: Nonparametric Power Spectrum Estimation via Circular Overlap. IEEE Trans. Signal Process., № 58, 553–565. http://dx.doi.org/10.1109/tsp.2009.2031724
Zelenyj, L. M., Gurevich, A. V., & Klimov, S. I. (2014). Academic Microsatellite CHIBIS-M. Space Research, Vol. 1, Iss. 1, 52.
Simoes, F., Pfaff, R., & Freudenreich, H. (2011). Satellite Observations of Schumann Resonances in the Earth’s Ionosphere // Geophys. Res. Lett., № 38. Article ID L22101. https://doi.org/10.1029/2011GL049668
Francisco, C. M. (2012). Connecting Renewable Power Plant to the Brazilian Transmission Power System. The institute of Brazilian business and public management issues. The Minerva program. Washington, DC (USA).
Denysevych, K. B., Landau, Yu. O., Neiman, V. O., & Suleimanov, V. M. (n.d.). Rozvytok atomnoi enerhetyky ta ob’iednanykh enerhosystem [Development of Nuclear Energy and Combined Energy Systems]. Retrived from http://energetika.in.ua/ua/books/book-4 [in Ukrainian].
Shokalo, V. M., Pravda, V. I., Usin, V. A., Vuntesmeri, V. S., & Hretskykh, D. V. (2009). Elektrodynamika ta poshyrennia radiokhvyl. Ch. 1. Osnovy teorii elektromahnitnoho polia : pidruchnyk dlia studentiv VNZ [Electrodynamics and Propagation of Radio Waves. Part 1. Fundamentals of Electromagnetic Field Theory: Textbook for University Students]. Kharkіv [in Ukrainian].
Shokalo, V. M., Pravda, V. I., Usin, V. A., Vuntesmeri, V. S., & Hretskykh, D. V. (2010). Elektrodynamika ta poshyrennia radiokhvyl. Ch. 2. Vyprominiuvannia ta poshyrennia elektromahnitnykh khvyl: pidruchnyk dlia studentiv VNZ [Electrodynamics and Propagation of Radio Waves. Part 2. Radiation and Propagation of Electromagnetic Waves: Textbook for University Students]. Kharkіv [in Ukrainian].
Pilinskyi, V. V. (2014). Tekhnichna elektrodynamika ta poshyrennia radiokhvyl : navch. posib. dlia studentiv napriamu pidhotovky 6.050903 «Telekomunikatsii» [Technical Electrodynamics and Propagation of Radio Waves: Teaching. Manual for Students of the field of training 6.050903 Telecommunications]. Kyiv [in Ukrainian].
Kryvutsy, V. H. (2012). Teoriia i praktyka upravlinnia vykorystanniam radiochastotnoho resursu : navch. posib [Theory and Practice of Managing the Use of Radio Frequency Resources. Education Manual]. Kyiv [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
