MEANS OF NORMALISING THE LEVELS OF MAGNETIC FIELDS OF LOCAL SOURCES

Authors

  • Nataliia Burdeina
  • Yaroslav Pidlisnyi

DOI:

https://doi.org/10.26906/SUNZ.2025.4.155

Keywords:

magnetic shield, ultra-low frequency, amorphous soft magnetic alloy

Abstract

The protective properties of soft magnetic metal alloys for shielding ultra-low frequency magnetic fields have been investigated. The dependence of the shielding coefficients of industrial frequency magnetic fields by the most common electrical steels on the induction of the shielded magnetic field has been established. It has been determined that this dependence is non-monotonic. The presence of the maximum shielding coefficient is due to the achievement of the saturation induction of the material. The values of the shielding coefficients depend on the specific losses in steel, which are reference values. It has been shown that for the manufacture of shielding structures, it is advisable to use low-grade electrical steels, which are least suitable for their main application – the manufacture of cores and magnetic conductors. A two-layer structure is proposed for shielding highintensity magnetic fields, for example, in built-in transformers. A two-layer structure made of electrical steel with a gap between the layers has higher industrial frequency magnetic field shielding coefficients than several layers of the same steel. This reduces the weight of the shielding structure and increases its efficiency. Filling the gap between the layers reduces equipment noise, which is a regulatory parameter. The dependence of the magnetic field shielding coefficients of amorphous cobalt alloys on the induction of an external magnetic field has been studied. This dependence is non-monotonic, which must be taken into account in the design of shielding structures. Amorphous ferromagnetic alloys are also effective in shielding low-frequency magnetic fields. The advantages of such alloys are high magnetic permeability and low thickness. Thermomagnetic treatment of amorphous alloys significantly increases their protective properties. The feasibility of developing a composite material with a filler of finely dispersed amorphous soft magnetic alloy is shown.

Downloads

Download data is not yet available.

References

1. Directive 2013/35/EU of the European Parliament and of the Council of 26 June 2013 on the minimum health and safety requirements regarding the exposure of workers to the risks arising from physical agents (electromagnetic fields) (20th individual Directive within the meaning of Article 16(1) of Directive 89/391/EEC) and repealing Directive 2004/40/EC. URL: https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2013/35/oj

2. СОУ-Н ЕЕ 20.179:2008 Розрахунок електричного і магнітного полів ліній електропередавання. Методика. Зі змінами. Київ. Науково-технічний центр електроенергетики «НЕК «Укренерго», 2016.

3. MPR II. The Swedish government standard for maximum video terminal radiation. URL: https://www.computerlanguage.com/results.php?definition=TCO

4. Changtao Pu, Jiaxin Yang, Shuang Jin, Yuhui Zhou, Wei Gong. (2025). Engineered Self-Blown Nonisocyanate Polyurethanes with Synchronously Enhanced Electromagnetic Interference Shielding and Dimensional Stability. Applied Polymer Materials, 7600-7611, https://doi.org/10.1021/acsapm.5c012350000

5. Rajendrakumar Sharma, Dibyaranjan Das, Prafulla K. Dash, Asutosh Acharya, Kajal Parashar, SKS Parashar. 2025. Electromagnetic interference shielding of Zn-50%-Al alloy-coated polypropylene flexible conducting film. Intelligent Computing Techniques and Applications, 4 p.

6. Bharath, V., & Basa Reddy, S. (2025). Sustainable Electromagnetic Interference Shielding with Biomass Waste. IntechOpen. doi: 10.5772/intechopen.1009943

7. Багрій М.М., Левченко Л.О., Тихенко О.М., Колумбет В.П., Рєзнік Д.В. Розроблення та дослідження властивостей текстильного матеріалу від впливу електромагнітних полів. Вісник національного університету водного господарства та природокористування. 2019. Вип. 1(85). С. 237-244

8. Glyva V.A., Podoltsev A.D., Bolibrukh B.V., Radionov A.V. A Thin Electromagnetic Shield of a Composite Structure Made On the Basis of a Magnetic Fluid. Tekhnichna elektrodynamika. 2018. № 4. Р.14−18. https://doi.org/10.15407/ techned2018.04.014.

9. Senyk I., Kuryptia Y., Barsukov V., Butenko O., Khomenko V. Development and application of thin wide-band screening composite materials. Physics and Chemistry of Solid State. 2020. 21(4). Pp. 771–778.

10. Рябов Ю.Г., Гуров И.Б. Экранирование встроенных трансформаторных подстанций. Технологии ЭМС. 2014. № 3. С. 21–28.

11. Y. Wang, C. Ma, S. Xie, Z. Wu, Z. Ji. An ultra-wideband electromagnetic shielding concrete based on multi-scale conductive fillers. 2025. Materials Letters, Volume 399, 15 November 2025, 139080. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2025.139080

12. Панова О.В., Тихенко О.М., Ніколаєв К.Д., Ходаковський О.В., Сапельнікова О.Ю. Дослідження захисних властивостей металевих електромагнітних екранів та визначення умов їх максимальної ефективності. Системи управління, навігації та зв’язку. 2019. Вип. 5(57). С. 103−107.

13. Глива В.А., Панова О.В., Тихенко О.М., Левченко Л.О., Колумбет В.П. Дослідження амплітудно-частотних залежностей захисних властивостей магнітних екранів на основі аморфних сплавів. Системи управління, навігації та зв’язку. 2019. Вип. 6(58). С. 102−107.

14. Левченко О.Г., Левчук В.К., Тимошенко О.Н. Экранирующие материалы и средства индивидуальной защиты сварщика от магнитных полей. Автоматическая сварка. 2011. № 3. С.49–55.

15. Екрануючий комплект: пат. 90892 Україна: МПК G12B 17/00. № 201400841; заявл. 30.01.2014; опубл. 10.06.2014, Бюл. № 11. 4 с.

16. Глива В. А. Моніторинг та нормалізація фізичних факторів виробничого середовища при експлуатації автоматизованих систем: дис. …д-ра техн. наук: 05.26.01. Київ, 2012. 320 с.

Published

2025-12-02