I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b er   20 25 ,   p p .   5 1 4 4 ~ 5 1 6 1   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 6 . pp 5 1 4 4 - 5 1 6 1           5144       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   O ptimi zed pas siv e and a ctive shi el ding  of ma g netic  i nduction  g enerated by   u ltr a - hig h - v o ltag e   o v erhead  power  line s       Sa la h - E dd i ne  H o uicher,   Ra ba h Dj ek idel,  Sid   Ahm ed  B e s s edik   D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   Te c h n o l o g y ,   LA C o S E R l a b o r a t o r y ,   A mm a r   T e l i d j i   U n i v e r si t y   o f   La g h o u a t ,   La g h o u a t ,   A l g e r i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   8 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Au g   3 0 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Sep   1 5 ,   2 0 2 5       Th is  p a p e p re se n ts  c o m p u tati o n a m o d e li n g   t o   a ss e ss   a n d   li m it   th e   m a g n e ti c   in d u c ti o n   lev e ls  e m it ted   b y   a n   e x tra - h i g h - v o lt a g e   (EHV)   o v e rh e a d   tran sm issio n   li n e   o f   7 5 0   k V   u si n g   t h e   f u n d a m e n tal  p r in c ip le  o f   B io t - S a v a rt   law   in   m a g n e to sta ti c s.   An   o p ti m iza ti o n   tec h n iq u e   b a se d   o n   th e   g re y   wo lf   o p ti m ize r   (G WO)  a lg o rit h m   is   e m p lo y e d   to   d e term in e   th e   a p p r o p riate   lo c a ti o n   o th e   p a ss iv e   a n d   a c ti v e   l o o p   c o n d u c t o rs,  a n d   t h e   a ss o c iate d   p a ra m e ters   to   sh ield in g   t o   a c h iev e   b e tt e c o m p e n sa ti o n   o f   m a g n e ti c   in d u c ti o n   i n   a n   in t e re st  z o n e .   T h e   re su lt in g   m a g n e ti c   i n d u c ti o n   o f   th e   u lt ra   h ig h   v o lt a g e   ( UHV )   o v e rh e a d   p o we li n e   e x h ib it a   c re st  v a l u e   o f   2 7 . 7 8   μT   a th e   m id d le  o f   th e   r ig h t - of - wa y ,   wh ich   c a n   b e   c o n si d e re d   u n a c c e p tab le  b y   strict  p ro tec ti o n   sta n d a rd s.  G e n e ra ll y ,   th e   m a g n e ti c   c o m p e n sa t io n   l o o p s   o p ti m a ll y   l o c a ted   u n d e r   th e   p h a se   c o n d u c to rs  o t h e   p o we tra n sm issio n   sy ste m   re d u c e   th e   m a g n e ti c   in d u c ti o n   lev e ls  a lo n g   t h e   tran sm issio n   li n e   c o rrid o r .   Th e   p a ss iv e   lo o p   a tt e n u a tes   th e   m a x imu m   m a g n e ti c   in d u c ti o n   b y   a   ra te  o 2 9 . 7 % .   T h e re fo re ,   t h e   p e rfo rm a n c e   o th e   a c ti v e   l o o p   is   b e tt e r;  it   p ro v id e a   g re a ter  re d u c ti o n   wit h   a   ra te  re a c h in g   5 3 . 2 4 % .   Th e   sim u latio n   re su lt we re   tes ted   with   th o se   d e riv e d   b y   th e   e ll ip ti c a p o lariz a ti o n   p ro c e ss .   An   e x c e ll e n c o n c o rd a n c e   wa fo u n d ,   w h ich   m a d e   it   p o ss ib le  to   e n su re   th e   a d o p te d   m e th o d .   K ey w o r d s :   C o m p en s atio n   lo o p   Gr ey   wo lf   o p tim izer   Ma g n etic   in d u ctio n   Op tim izatio n   Ov er h ea d   tr a n s m is s io n   lin es   Ultr a - h ig h - v o ltag e   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R ab ah   Djek id el   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Facu lty   o f   T ec h n o l o g y ,   Un iv er s ité  Am ar   T elid ji   3 7 R o u te  d Gh a r d aia    L ag h o u at ,   0 3 0 0 0 ,   Alg er ia   E m ail:  r . d jek id el@ lag h - u n iv . d z       1.   I NT RO D UCT I O N   E lectr icity   is   co n s id er ed   k ey   f ac to r   in   im p r o v in g   an d   f ac ilit atin g   th q u ality   o f   h u m a n ity ' s   d aily   life   an d   s tim u latin g   n ec ess ar y   ec o n o m ic  d ev elo p m en t.   I n   ef f ec t,  th e   ex p a n d in g   h u m an   p o p u latio n   an d   th e   r ap id   d ev elo p m en o f   in d u s tr i aliza tio n   ip s o   f ac to   lead   to   an   in cr ea s ed   d em an d   f o r   elec tr ical  en er g y .   T o   m ee t   s u ch   d em a n d ,   it   b ec o m es  n ec ess ar y   to   in s tall  elec tr icity   tr a n s m is s io n   p o wer   lin es  with   a   h ig h er   v o ltag e   lev el  an d   an   ele v ated   in itial p o wer   r atin g   [ 1 ] [ 2 ] .   I n   r ec en d ec a d es,  th elec tr ic  an d   m ag n etic  f ield s   r ad iated   b y   th o v e r h ea d   tr a n s m is s io n   lin es  h av in cr ea s in g ly   p o s ed   co n ce r n s   ab o u th ei r   ad v er s im p ac ts   o n   p o p u latio n   h ea lth   an d   en v ir o n m en tal   q u ality .   I n d ee d ,   th h ig h er   t h tr an s m is s io n   lin v o ltag e,   th m o r s ev er th p o s s ib le  ef f ec ts .   T h p o s s ib le  s h o r t - ter m   an d   lo n g - ter m   h u m an   h ea lth   c o n s eq u en ce s   o f   th ese   elec tr o m ag n etic  f ield s   h av b ee n   th e   s u b ject  o f   ex ten s iv e   s tu d y   an d   in te n s r esear ch   o v er   th p ast  4 0   y ea r s .   T h s h o r t - ter m   b io lo g ical  ac tio n s   o f   A C   in d u ce d   elec tr ical   cu r r en o n   th h u m a n   o r g a n is m   ar well  k n o wn .   T h ese  ar e   r ev er s ib le  ef f ec ts   o f   s im u latin g   n er v a n d   h ea r t   ce lls   [ 3 ] [ 1 2 ] [ 1 3 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Op timiz ed   p a s s ive  a n d   a ctive   s h ield in g   o f m a g n etic  in d u ctio n   g en era ted   b y   …  ( S a la h - E d d in Ho u ich er )   5145   On   th o t h er   h an d ,   th f ea r s   o f   in ter n atio n al  s o ciety   w h ich   ar e   ex p r ess ed   m ai n ly   c o n ce r n   th e   p o s s ib le  lo n g - ter m   ef f ec ts   th at  lo an d   p r o lo n g ed   e x p o s u r e   co u ld   h av e ,   wh ich   ca n   ca u s e   m ajo r   h ea lth   r is k s   an d   n u m er o u s   d is ea s es.  I s h o u ld   b n o te d ,   h o we v er ,   th at  th is   s cien tific   ev id en ce   n eith er   ca teg o r ically   s u p p o r ts   n o r   d e n ies  th ese  claim s   at  th s am tim e.   T h I n ter n atio n al  C o m m is s io n   o n   No n - I o n izin g   R ad iatio n   Pro tectio n   ( I C NI R P)  is   an   in t er n atio n al  o r g a n izatio n   le g ally   r ea cc r e d ited   b y   th W o r ld   Hea lth   Or g an izatio n   ( W HO)   r esp o n s ib le  f o r   p r o te ctin g   p eo p le  an d   t h en v i r o n m en an d   p r o v id in g   g u id a n ce   an d   ad v ice  o n   r is k s   f o r   h ea lth   ass o ciate d   with   ex p o s u r to   n o n - io n izin g   r a d iatio n .   I n   ad d itio n ,   th wo r k   an d   p u b licatio n s   o f   th is   s cien tific   co m m is s io n   ar co n s id er ed   th m o s r ep u tab le,   q u ality   an d   r eliab le  th r o u g h o u th wo r ld .   B ased   o n   th r esu lts   an d   r ec o m m en d atio n s   r ep o r ted   b y   lab o r ato r y   r ese ar ch   s tu d ies an d   in - d ep th   s cie n tific   in v esti g atio n s   an d   in   ac co r d a n ce   with   th p r ec au tio n ar y   p r in cip le,   th is   co m m is s io n   im p o s ed   r ec o m m en d atio n s   s p ec if y in g   b asic  th r esh o ld s   an d   s af ety   lim its   aim ed   at  p r o tectin g   h u m a n   h ea lth   r is k s   lin k ed   to   ex p o s u r to   ex tr em ely   lo w   f r eq u e n cy   elec tr ic  an d   m ag n etic  f ield s   ( E L F - E MF)   [ 1 4 ] [ 1 8 ] .   T h e x p o s u r lim its   im p o s ed   b y   t h is   co m m is s io n   ar e   esti m ated   o v e r   2 4   h o u r s ,   f o r   th g e n er al   p u b lic  5   k V/m   f o r   th e   elec tr ic  f ield   an d   2 0 0   μ T   f o r   th m ag n etic  f ield ,   f o r   p r o f ess io n al  ex p o s u r e,   th ey   ar r esp ec tiv ely   1 0   k V/m   an d   1   m T   [ 1 8 ] .   Sev er al  s tates  o v er   th w o r ld   h av e   r elied   th e   ex p o s u r lim it   v alu es  p r o p o s ed   b y   I C NI R as  n atio n al  s ta n d ar d s ,   wh ile  o t h er   co u n tr ies  h av ta k en   m o r s ev er p r ev e n tio n   th r esh o ld s   in   th n am o f   t h p r ec a u tio n ar y   p r in cip le;  aim in g   to   p r ev en th e   ap p ea r an ce   o f   an y   b io lo g ical  h ea lth   im p licatio n s   lin k ed   to   e x p o s u r to   elec tr ic  an d   m a g n etic   f ield s ,   th ey   h av e   ad o p ted   v er y   lo e x p o s u r e   lim its ,   n o ta b ly   in   v u ln e r ab le  z o n es  ( p o p u la ted   ar ea s ,   h o s p itals ,   n u r s er ies,  s ch o o ls ) ,   th ey   co n s id er   th at  th lim it  v alu es  r ec o m m en d e d   b y   I C NI R ar r elativ ely   h ig h   an d   th er ef o r a   r esu ltin g   ex p o s u r s itu atio n   is   p o ten tially   s ig n if ican [ 1 9 ] [ 2 0 ] .   As  alter n atin g   cu r r en ( AC )   elec tr ic  tr an s p o r tin g   p o wer   lin es   ar co u n ted   am o n g   th m ain   s o u r ce s   o f   elec tr ic  an d   m a g n etic  f ield s ,   wh ich   ar all  th e   m o r e   in ten s as  th o p e r atin g   v o ltag o f   th o v er h ea d   p o wer   lin is   in cr ea s ed   an d   th e   cu r r en cir cu latio n   th er e   is   s ig n if ican t.  I b ec o m es  th u s   im p er at iv to   q u an tif y   an d   co n tr o th lev el  o f   th elec tr ic  an d   m ag n etic  f ield   r ad iate d   b y   th ese  tr an s m is s io n   p o wer   lin es,  in   o r d er   to   b etter   p r o tect  p u b lic  h ea lth   an d   en v i r o n m e n tal  s af ety   f r o m   f ea s ib le  h az ar d s   r elate d   to   t h p o wer   tr a n s m is s io n   lin es  [ 2 1 ] .   Giv en   th o n g o in g   co n ce r n s   o f   in ter n atio n al   s o ciety   ab o u th p o ten tially   lo n g - ter m   h ar m f u im p ac ts   o n   th h ea lth   o f   b io l o g ical  s y s tem s   r esu ltin g   f r o m   ex p o s u r e   to   v e r y   lo w   f r eq u e n cy   m ag n etic  f ield s   p r o d u ce d   b y   elec tr icity   tr an s p o r tin g   p o wer   lin es;  th latter   i s   th u s   wo r k in g   to   m ee t h ch allen g o f   f in d in g   s o lu tio n s   to   ef f ec tiv ely   r ed u ce   am b ien t m ag n etic  f ield   lev els .   B ased   o n   th e   ab o v e,   t h is   p ap e r   is   p r esen ted   with   th e   aim   t o   a s s es s   an d   r e d u ce   t h m a g n etic   in d u ctio n   p r o f ile  cr ea te d   b y   an   u ltra - h ig h - v o ltag e   o v e r h ea d   p o wer   lin e   u s in g   m eth o d o lo g y   o f   th p h y s ical  p r in cip le  o f   th B io t - Sav ar law  an d   th th eo r y   o f   v ec to r   m a g n etic  f ield s   s u p er p o s itio n   [ 2 2 ] [ 2 4 ] .   Fu r th er m o r e,   an   ef f ec tiv m ec h a n is m   f o r   im p r o v in g   th m ag n etic  in d u ctio n   m itig atio n   r esu ltin g   f r o m   p ass iv e   an d   ac tiv e   co m p en s atio n   lo o p s   is   p r o p o s ed ,   u s in g   th g r ay   wo lf   o p t im izer   ( GW O)   alg o r ith m ,   wh ich   ca n   p r o v id e   a   m in im u m   t o tal  m ag n etic  f iel d   in   ad jace n cy   o f   u ltra - h ig h   v o ltag ( UHV)   AC   o v er h ea d   tr an s p o r tin g   p o wer   lin es.   T h ef f ec t   o f   m ag n etic  co m p en s atio n   co n s is ts   o f   in d u cin g   o r   in jectin g   c u r r e n in to   c o n d u ctiv e   lo o p   p lace d   in   th im m e d iate  n ea r n ess   o f   th elec tr ical  p o wer   tr an s m is s io n   lin e.   T h s ec o n d ar y   m ag n etic  f iel d   r esu ltin g   f r o m   t h lo o p   cu r r en p ar tially   o r   co m p letely   c o m p en s ates  th a m b ien t   p r i m ar y   m a g n etic  f ield     [ 2 5 ] [ 2 9 ] .   Dete r m in in g   th s u itab le  lo ca tio n   o f   th p ass iv an d   ac tiv c o m p e n s atio n   lo o p s   co o r d in ates  an d   th q u an titi es  r elate d   to   th m itig atio n   p r o ce s s   r ep r esen im p o s ed   co n s tr ain ts .   T o   o v er c o m th ese  d r awb ac k s ,   th m eta - h eu r is tic  alg o r ith m s   ca n   b u s ed   to   r eso lv e   s u ch   o p tim izatio n   p r o b lem s .   am o n g s th m o s co m m o n   alg o r ith m s   b ased   o n   co llectiv in tellig en ce   is   th G W O.   T h is   alg o r ith m   was  in itial l y   im p lem en ted   b y   Mir jalili  et  a l.   it  em u lates  T h h ier a r ch ical  s tr u ctu r e   an d   co o p er ativ e   h u n tin g   m e ch an is m   o f   a   s o ciety   r ep r esen tin g   g r ay   w o lf   p ac k   in   th wild life   [ 3 0 ] [ 3 1 ] .   I n   g e n er al,   th GW alg o r ith m   h as p r o v e n   to   b e   q u ite   ef f ec tiv o n   d if f er e n ty p es  o f   f u n ctio n s ,   b o th   in   ter m s   o f   a cc u r ac y   o f   f in d i n g   a n   e x tr em u m   an d   in   ter m s   o f   co n v er g en ce   s p ee d .   Ultim atel y ,   th e   s im u latio n   r esu lts   r ea c h ed   will  b e   co m p ar ed   to   th o s id en tifie d   b y   th p o lar izatio n   ellip s tech n iq u f o r   th m ag n etic  in d u ctio n   a n a ly s is   [ 3 2 ] .       2.   M O DE L I NG   M E T H O DO L O G Y   T h is   s tu d y   p r o p o s es  q u asi - s tatic  m o d elin g   tech n iq u to   q u an tify   an d   m itig ate  m ag n etic   in d u ctio n   lev els  n ea r   an   o v er h ea d   v er y   h ig h   v o ltag p o wer   lin at  p o wer   f r eq u e n cy .   T h id ea   b eh i n d   o u r   ap p r o ac h   is   to   co m b in t h f u n d am e n tal  p r i n cip le  o f   B io t - Sav ar t' s   law  w ith   th u s u al  th e o r em   o f   s u p e r p o s itio n   o f   v ec to r   f ield s   f r o m   m u ltip le  o v er h ea d   co n d u cto r s   with   th eir   im ag es  r elativ to   th g r o u n d .   T h p o s itio n in g   o f   th d e - en er g ized   elec tr ic  wir es  o f   t h p ass iv an d   ac tiv e   atten u atio n   lo o p s   an d   th e   ass o ciate d   p a r am eter s   was   d eter m in ed   th r o u g h   an   o p t im izatio n   p r o ce s s   u s in g   th GW alg o r ith m   to   en s u r h ig h   m ag n etic  co m p en s atio n .   T h e   n o v elty   o f   th is   s tu d y   lies   in   th e   co m b i n e d   ap p licatio n   o f   th ese  ap p r o ac h es  to   s ig n i f ican tly   an d   ef f ec tiv el y   r ed u ce   th ef f e cts o f   m ag n etic  in d u ctio n   d u to   th p r o p o s ed   o v er h ea d   tr a n s m is s io n   lin e.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 1 4 4 - 5 1 6 1   5146   2 . 1 .     M a g net ic  ind uct io n c a lcula t i o n   I n   m a g n eto s tatics,  th B io t - Sa v ar is   lar g el y   a p p lied   to   e v alu ate  th e   m ag n etic   in d u ctio n   at   an y   p o in t   in   s p ac e,   cr ea ted   b y   cu r r en elem en in   s tr aig h co n d u cto r   o f   in f in ite  len g th ,   as  d e p icted   in   Fig u r e   1 .   Acc o r d in g   to   th s u p er p o s itio n   p r in cip le,   th r esu ltin g   m ag n etic   f lu x   d en s ity   at  p o in ( )   is   t h v ec to r   s u m   o f   th elem en tar y   f ield s   cr ea ted   b y   ea ch   cu r r e n elem en t.  T h er ef o r e,   th g e n er al  ex p r ess io n   f o r   th r esu ltin g   m ag n etic  in d u ctio n   ca n   b d et er m in ed   with   ( 1 )   [ 3 3 ] [ 3 4 ] :     = 0 2    ( 1 )     w h er e,     is   th cu r r en in ten s ity   p ass in g   ac r o s s   th co n d u cto r   ass u m ed   to   b in f i n itely   lo n g ;     is   th d is tan ce   s ep ar atin g   th cu r r en s o u r ce   an d   th co n s id er ed   p o in wh er e   th m ag n etic   f lu x   d en s ity   is   to   b ca lcu lated   is   u n it v ec to r   p o in tin g   in   th d ir ec tio n   o f   ( ) 0   is   th m ag n etic  p er m ea b ilit y   o f   v ac u u m .   T h r ee - p h ase  UHV  en er g y   tr an s p o r lin es  u s s ev e r al  el em en tar y   c o n d u cto r s   p e r   p h ase,   ca lled   b u n d les,  in   o r d er   t o   in cr ea s th en er g y   tr an s p o r ca p ac ity   o f   th p o we r   tr an s m is s io n   lin e;  th am p litu d o f   th cu r r en t h at  p ass es  th r o u g h   ea ch   p h ase  co n d u cto r   is   d is tr ib u ted   u n if o r m ly   o v er   t h to tal  n u m b er   o f   elem en tar y   c o n d u cto r s   c o n s titu tin g   ea c h   p h ase  co n d u cto r   [ 3 5 ] .   I n   UHV  th r ee   p h ase  p o wer   lin cir c u its ,   a   s im p le  ap p licatio n   o f   B io t Sav ar law  allo ws  d eter m in in g   th o v er all  m ag n etic   f lu x   d e n s ity   B   d u to   all   cu r r en ts   p ass in g   th r o u g h   th e   p h ase  co n d u cto r s   o f   th p o we r   tr an s m is s io n   lin at  an y   o b s er v atio n   p o in [ 3 3 ] [ 3 4 ] .   I n   f ield   co n d itio n s ,   th e   h eig h o f   th o v er h ea d   co n d u cto r   is   g r ea tly   in f lu en ce d   b y   t h v ar iab ilit y   o f   th e   ter r ain   an d   th e   ef f ec t   o f   atm o s p h er ic  c o n d itio n s   ( tem p er at u r e,   win d   an d   ice   lo ad )   o n   t h co n d u cto r s   s ag   v alu e.   Gen er ally ,   t o   s im p lify in g   th ca lcu latio n ,   t h o v e r h ea d   tr an s p o r tin g   elec tr ical  e n er g y   co n d u ct o r s   ca n   b e   co n s id er ed   as  s tr aig h t,  p ar allel  to   th o th er s   an d   p ar allel  to   g r o u n d   ass u m ed   to   b p er f e ctly   f lat,   tak in g   in to   ac co u n th n o tio n   o f   av er a g e   h eig h t s ee   Fig u r 2 ,   an d   it  is   ca lcu lated   u s in g   th f o llo win g   r elatio n s h ip   [ 3 6 ] [ 3 7 ] :     = ( 2 3 )    ( 2 )     w h er e,      r ep r esen ts   th m a x im u m   h eig h t   o f   th c o n d u cto r   at   t h s id es  o f   t o wer ;     is   th m ax i m u m   s ag   o f   th co n d u cto r   at  th e   m id d le  p o in t o f   th c o n d u cto r   s p an .             Fig u r 1 .   Descr ip tiv s ch em a   o f   B io t - Sav ar t la f o r   m ag n etic  f ield   ca lcu latio n     Fig u r 2 .   Simp lifie d   g eo m etr y   o f   an   o v er h ea d   co n d u ct o r   s u s p en d e d   b etwe en   two   s u p p o r ts       I is   im p o r tan t o   n o te  th at   t h ese  ca lcu latio n   p r o c ed u r es   tak in to   co n s id er atio n   th e f f ec o f   th e   in d u ce d   cu r r e n in   th g r o u n d   wir an d   th e   g r o u n d   ef f ec t,   wh ich   ca n   b e   r ep r esen ted   b y   th im ag es  o f   t h cu r r en ts   p ass in g   th r o u g h   th e   co n d u ct o r s   s itu ated   at   d ep t h   in   th s o il   co m b i n in g   th a ctu al  h eig h t   o f   th e   co n d u ct o r s   f r o m   th g r o u n d   p lu s   th d ep th   o f   p e n etr atio n   o f   th cu r r e n ts   wh ich   d ep e n d s   o n   th f r e q u en c y   o f   th s o u r ce ,   as d e p icted   in   Fig u r 3   [ 3 6 ] [ 3 7 ] .   I n   two - d i m en s io n al  ( 2 D)   r ec tan g u lar   co o r d i n ate  s y s tem ,   th in ten s ities   o f   th h o r iz o n tal  an d   v er tical  co m p o n e n ts   o f   th m ag n etic  f lu x   d en s ity   cr ea ted   b y   th cu r r en ts   o f   th p o wer   lin co n d u ct o r s   at  d esira b le  p o in   ca n   b d ete r m in ed   u s in g   th s u p e r p o s itio n   p r i n cip le  ac co r d in g   t o   th two   eq u atio n s   ex p r ess ed   in   th f o llo win g   [ 3 8 ] [ 4 0 ] :       r e r   I   dl r   r   dB r   P   z +     G ro u n d   lev e l   h a ve   S   h m a x   h m i n   L   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Op timiz ed   p a s s ive  a n d   a ctive   s h ield in g   o f m a g n etic  in d u ctio n   g en era ted   b y   …  ( S a la h - E d d in Ho u ich er )   5147   = 0 2 [  2  2 ] = 1   = 0 2 [  2 + +  2 ] = 1   ( 3 )     wh er e,     ar th elec tr ic  cu r r en t s   cir cu latin g   ac r o s s   th co n d u cto r s   o f   th p o wer   lin e;     is   th to tal  n u m b er   o f   co n d u ct o r s   in   th elec tr ical  tr an s m is s io n   lin e;      is   th d i s tan ce   s ep ar atin g   ea ch   co n d u cto r   an d   th e   co n s id er ab le  p o i n   ( th p o i n wh er it  wan ts   to   ca lcu late  th m ag n etic  in d u ctio n ) ;      i s   th d is tan ce   s ep ar atin g   ea ch   im ag c o n d u cto r   an d   th c o n s id er ab le  p o in ( P )   as  s h o wn   in   Fig u r 3 ;   D e   r ep r esen ts   th co m p lex   p e n etr atio n   d e p th   o f   th elec tr ic  cu r r en r etu r n   i n   th g r o u n d ,   it  is   esti m ated   b y   th f o llo win g   ex p r ess io n   [ 3 6 ] [ 3 7 ] :     = 2 0 4   ( 4 )     wh er e,     is   th r esi s tiv ity   o f   th s o il,  ex p r ess ed   in   ( Ω . m ) ;     is   th f r eq u e n cy   o f   t h AC   p o wer   s u p p ly   d ef in ed   in   ( Hz) ;     is   th f u n d am en tal  im ag in ar y   u n it.           Fig u r 3 .   Ma g n etic  f ield   g e n er atio n   ar o u n d   c o u r a n t f lo win g   th r o u g h   a   co n d u cto r       T h r esu ltin g   am p litu d o f   m ag n etic  f lu x   d en s ity   in ten s ity   is   ac ce s s ed   b y   s u m m in g   th b o th   co m p o n en ts   p r o v id ed   a b o v e ,   a s   o u tlin ed   b y   th f o llo win g   r el atio n s h ip   [ 3 6 ] [ 3 7 ] :     | | = 2 + 2   ( 5 )     I n   th ca s o f   a   s in u s o id al  v a r iatio n   o v er   tim e;  th i n ten s ity   o f   th m ag n etic  f lu x   d en s ity   c an   b d is p lay ed   b y   q u an tity   r ep r esen tin g   p h a s o r   v ec to r   w h ich   v a r ies  o v er   tim d u to   th v a r iatio n   o f   th p h aso r   o f   th elec tr ic  cu r r en th at  is   ef f ec tiv ely   tr an s m itted   in   th co n d u cto r .   T h c u r r en p h aso r   p ass in g   th r o u g h   th e   co n d u ct o r   ass o ciate d   with   s in u s o id al  v ar iatio n   is   ex p r ess ed   with   r ea l a n d   im ag in ar y   p ar t ,   as   [ 4 1 ] :     Im a g e   c u rre n t   Re a c u rre n t   G ro u n d   lev e l   i y   ij xx   I   I   ( ) , ii xy   ( ) , −− i i e x y D   r x B   r y B   r T B   ( ) , jj P x y   + ie yD   ij yy   ' ij d     x   y   ij d   i x   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 1 4 4 - 5 1 6 1   5148   [ ] = [ ]  + [ ]    ( 6 )     T h ex p r ess io n   f o r   th r esu ltin g   m ag n etic  in d u ctio n   u s in g   p h aso r   n o tatio n   ca n   b wr itten   as   ( 7 ) :     = | |   ( 7 )     w h er e,   | B t |   is   th in ten s ity   o f   m ag n etic  f lu x   d en s ity Bt   is   th p h ase  an g le  o f   th m ag n etic  f lu x   d en s ity ,   it  i s   ca lcu lated   as   ( 8 )     =   ( )   ( 8 )     Sin ce   th in f lu en ce   o f   th e   v alu o f   th i n d u ce d   cu r r en ts   in   th g r o u n d   wir es  d er iv in g   f r o m   th e   o v er h ea d   tr an s m is s io n   lin e   cu r r en ts   is   tak en   i n to   ac c o u n t   in   m ag n etic  f lu x   d e n s ity   ca lcu lat in g th q u an tity   o f   th ese  cu r r en ts   ca n   b f o u n d   as  [ 3 6 ] [ 3 7 ] :     [ ] = -   [  1 ] [  ] [ ]   ( 9 )     w h er e,     in d icate   th AC   elec tr ic  in d u ce d   cu r r en ts   in   th g r o u n d   wir es;    r ep r esen t h n o m in al  cu r r en ts   o f   th p h ase  co n d u cto r s    d escr ib th s elf - im p ed an ce s   o f   g r o u n d   wir es;     r ep r esen t th m u tu a l im p ed an ce s   b etwe en   th p h ase  co n d u ct o r s   an d   th g r o u n d   wir es.   I is   p o s s ib le  to   e s tim ate  th s elf   an d   m u tu al  im p ed an ce s   p er   u n it  len g th   u s in g   th an aly tical  ap p r o ac h   o f   th s im p lifie d   C ar s o n - C lem   th eo r em as  s h o wn   in   th e   f o llo win g   ex p r ess io n s   r esp ec tiv ely   [ 3 6 ] [ 3 7 ] :      = + 0 8 + 0 2 [ 1 4 +  ( ) ]    = 0 8 + 0 2  (  )   ( 1 0 )     w h er e,     is   th AC   r esi s tan ce   o f   g r o u n d   wir in   [ Ω /m ]    is   t h d is tan ce   s ep ar atin g   th e   p h ase  co n d u cto r   f r o m   th e   g r o u n d   wir in   [ m ]     is   th g eo m etr ical  r a d iu s   o f   g r o u n d   wir in   [ m ] .   T h C ar s o n - C lem 's  p r in cip le  ca n   b u s ed   wh en   th e   s ep ar atio n   d is tan ce   b etwe en   p h ase  co n d u cto r s   is   litt le  th en   1 5 o f   co r r esp o n d in g   s o i l   r ec o v er y   lo ca tio n   D e   .     2 . 2 .     M a g net ic  ind uct io n m it i g a t io n   T h b io lo g ical  im p ac ts   o f   l o w - f r eq u en cy   elec tr o m ag n etic  f ield s   o n   th p o p u latio n   h ea lth   h av e   r em ain ed   m ajo r   p r e o cc u p ati o n   o f   th in ter n atio n al  s o ciet y   f o r   s ev er al  d ec ad es.  T h elec tr ic  f ield   is   ea s ily   s to p p ed   b y   all  ty p es  o f   m ater ials wh ile  th m ag n etic  f ield   is   ab le  to   p as s   th r o u g h   m o s m ater ials ,   ev en   th h u m an   b o d y ,   an d   ca n n o b s t o p p ed .   Pr o tectio n   co n s is ts   o f   s tay in g   awa y   f r o m   th s o u r ce   o r   u s in g   s h ield in g   s tr ateg ies  [ 4 2 ]   I n   o r d er   to   m in im ize   p o ten tia ef f ec ts   ass o ciate d   with   v er y   lo f r eq u en cy   m a g n etic  f ield   r ad iatio n ,   th m o s co m m o n   r e d u ctio n   te ch n iq u in   m a g n etic  f ield   s h ield in g   o f   UHV  o v er h ea d   tr an s m is s io n   lin es  i s   th e   im p lem en tatio n   o f   an   e f f ec tiv co m p e n s atio n   s y s tem .   T h p r in cip le  o f   th is   tech n iq u e   is   b a s ed   o n   th in s er tio n   o f   co n d u ctiv lo o p   m a d u p   o f   two   co n d u cto r s   co n n ec ted   to g eth er an d   is   in s talled   n ea tly   u n d e r   th p h ase   co n d u ct o r s   in   an   ap p r o p r iate  p o s itio n   o f   th ar ea   o f   in ter es to   b p r o tecte d .   T h is   clo s ed   lo o p   is   in ten d ed   to   p r o d u ce   an   au x iliar y   m a g n eti f ield   wh ic h   o p p o s es  th e   o r ig in al  m ag n etic  f ield ,   in   o r d e r   to   c o m p e n s ate  it  p ar tially   o r   to tally ,   as  ex p lain ed   in   Fig u r 4 .   T h is   co m p en s atio n   o f   m ag n etic  f lu x   d e n s ity   is   p r o d u ce d   eith er   b y   an   in d u ce d   c u r r en b y   th p h ase  co n d u cto r s   ( p ass iv co m p en s atio n ) ,   o r   b y   an   in j ec ted   cu r r en b y   a   s ec o n d ar y   p o wer   s o u r ce   ( ac tiv co m p e n s atio n )   [ 2 5 ] [ 3 1 ] .   I is   im p o r tan to   m en tio n   th at   th is   co m p en s atio n   s y s tem   d o es  n o o n ly   a p p ly   t o   n ew  lin es,  b u ca n   also   b e   u s ed   f o r   e x is tin g   lin es;  th ey   ca n   b u s ed   s ep ar ately   o r   to g eth e r   if   n ec ess ar y .     2 . 2 . 1 .   P a s s iv lo o p c o m pens a t io n   T h is   s tr ateg y   in v o lv es  in s tallin g   a   p ass iv lo o p   co n s is tin g   o f   two   co n d u ct o r s   f o r m in g   cl o s ed   cir cu it  p r o p er l y   estab lis h ed   b etwe en   th p h ase  co n d u cto r s   o f   th o v er h ea d   p o wer   lin a n d   th g r o u n d   lev el.   Acc o r d in g   to   Far ad a y ' s   law  o f   m ag n etic  i n d u ctio n ,   th latte r ,   r esu ltin g   f r o m   th m a g n etic   f ield   o f   th p o wer   lin e,   p r o d u ce s   m ag n etic  f lu x ,   th tem p o r al  v ar iatio n   o f   th is   m ag n etic  f lu x   th r o u g h   th p a s s iv lo o p   p r o d u ce   an   elec tr o m o tiv f o r ce   ( E MF) ,   wh ich   ca u s es  th cir cu latio n   o f   an   in d u ce d   c u r r en t   wh ich   i n   tu r n   will  p r o d u ce   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Op timiz ed   p a s s ive  a n d   a ctive   s h ield in g   o f m a g n etic  in d u ctio n   g en era ted   b y   …  ( S a la h - E d d in Ho u ich er )   5149   an   in d u ce d   m ag n etic  in d u ctio n   o p p o s ite  to   th at  o f   th co n d u cto r s   o f   th lin e,   in   o r d er   to   p ar tially   co m p en s ate  f o r   it  [ 4 3 ] [ 4 9 ] T h E MF  in d u ce d   in   th co m p en s atio n   lo o p   is   r ep r esen ted   as  th o p p o s ite   d er iv ativ with   r esp ec t to   tim o f   th e   m ag n etic  f lu x   th r o u g h   th is   clo s ed   lo o p ; it  is   ex p r ess ed   b y   th r elatio n   [ 4 3 ] [ 4 9 ] :     ( ) =    ( 1 1 )           Fig u r 4 .   I n s tallatio n   o f   c o n d u ctiv co m p en s atio n   lo o p   u n d er   th UHV  o v e r h ea d   t r an s m is s io n   lin e       T h n e g ativ s ig n   ( - )   d escr ib e s   th b e h av io r   o f   L en z' s   law,   th elec tr o m o tiv f o r ce   ten d s   to   o p p o s th v ar iatio n   in   m ag n etic  f lu x ,   it  id en tifie s   th d ir ec tio n   o f   th AC   in d u ce d   cu r r en cir cu latio n   in   th e   co m p en s atio n   lo o p .   T h in d u ce d   elec tr ical  v o ltag ac r o s s   th is   co m p en s atio n   clo s ed   lo o p   ca n   b esti m ated   u s in g   th f o ll o win g   [ 4 3 ] [ 4 9 ] :     =    ( 1 2 )     w h er e,      is   th AC   in d u ce d   v o ltag e;    ex p r ess es  th an g u lar   f r eq u e n cy   in   ( r a d /s ) ;     is   th p ass iv lo o p   len g th   is   th m ag n etic  f lu x   i n   th clo s ed   lo o p   co n d u cto r s .   As  th p ass iv co m p en s atio n   lo o p   is   ar r an g ed   h o r izo n tally   u n d er   th p h ase  c o n d u ct o r s   o f   th e   p o we r   lin e,   a n d   c o n s eq u en tly ,   o n ly   th v er t ical  co m p o n en t   o f   th m ag n etic  in d u ctio n   wh ich   is   p er p en d icu lar   t o   th e   p la n o f   th is   p ass iv lo o p   co n tr i b u tes  to   t h v al u o f   t h e   m ag n etic  f lu x .   T h m ag n etic  f lu x     th r o u g h   th p ass iv lo o p   c an   b ca lcu lated   u s in g   th f o r m u la  [ 4 3 ] [ 4 9 ] :     = 2 1   ( 1 3 )     T h two   co n d u cto r s   co n s titu tin g   th p ass iv lo o p   ar lo ca te d   at  th co o r d i n ates  ( 1 , 2 )   an d   ( 1 , 2 )   as  in d icate d   in   Fig u r 5 .   B y   i n teg r atio n   o f   th v e r tical  m ag n etic  f ield   th r o u g h   th c o o r d i n ates  o f   th clo s ed   lo o p   co n d u ct o r s ,   th m a g n eti f lu x   is   ex p r ess ed   as  [ 4 3 ] [ 4 9 ] :     = 0 4 = 1  [ ( 2 ) 2 + ( 2 ) 2 ] [ ( 1 ) 2 + ( 1 ) 2 ] [ ( 1 ) 2 + ( + 1 + ) 2 ] [ ( 2 ) 2 + ( + 2 + ) 2 ]   ( 1 4 )     w h er e,   ( , )   ar th o r th o g o n al  co o r d in ates  o f   th co n d u cto r s   o f   th p o wer   lin e;     p r esen ts   t h cu r r en ts   cir cu latin g   in   th c o n d u cto r s   o f   th p o wer   lin e.   T h to tal  im p ed an ce   v alu o f   t h p ass iv l o o p   is   p r esen ted   b y   r esis tan ce   in   s er ies   with   an   in d u ctan ce   an d   an   elec tr ical  ca p ac itan ce it  is   g iv en   b y   th f o llo win g   f o r m u l a   [ 5 0 ] [ 5 1 ] :     = 2 + ( 1 )   ( 1 5 )     I n   g en er al,   th ca p ac itan ce   in   th p ass iv lo o p   is   in teg r ated   in   s er ies  with   th in d u ctan c i n   o r d e r   to   ca n ce p ar o f   th in d u ctiv r e ac tan ce ,   aim in g   to   in cr ea s th cu r r en in ten s ity   p ass in g   th r o u g h   th c o n d u cto r s   o f   th e   clo s ed   lo o p wh ich   p r o v id es  ef f ec tiv e   m ag n etic  f ield   co m p en s atio n .   T h e   s elf - in d u ct an ce   o f   th e   p ass iv clo s ed   lo o p   is   d eter m i n ed   as  [ 4 3 ] [ 4 9 ] :     p I   r B r   m i t B r   m i t I   I n t e r e st   a r e a   UHV  o v e r h e a d   p o w e r   l i n e   C o mp e n s a t i o n     l o o p   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 1 4 4 - 5 1 6 1   5150   = 4 × 1 0 7 × ×  ( )   ( 1 6 )     w h er e,   r l   is   th r ad i u s   o f   p ass iv lo o p   co n d u cto r ;   s l   is   th d is tan ce   s ep ar atin g   th e   two   co n d u cto r s   o f   t h e   co n d u ctiv e   lo o p .   T h e   cu r r en i n ten s ity   th r o u g h   th e   co n d u ct o r s   o f   th e   co m p e n s atio n   l o o p   is   d eter m in e d   b y   th e   f o r m u la  as [ 4 3 ] - [ 4 9 ] :      =   ( 1 7 )     T h is   in d u ce d   cu r r en will  cr ea te  m ag n etic  in d u ctio n   wh ic h   o p p o s es  th at  g en e r ated   b y   t h cu r r e n ts   o f   th e   s o u r ce ,   ac co r d in g   to   ( 3 )   m en tio n ed   a b o v e .   T h r esu l tin g   m ag n etic  in d u ctio n   is   o b t ain ed   b y   s u m m i n g   th v ec to r s   o f   th e   in itial  m ag n etic  in d u ctio n   an d   th at  o f   th co m p en s atio n   l o o p ,   as  in d icat ed   in   th e   f o llo win g   r elatio n   [ 4 3 ] [ 4 9 ] :     = +    ( 1 8 )           Fig u r 5 .   Or th o g o n al   co o r d in a tes o f   th p o wer   lin co n d u cto r s   an d   p ass iv clo s ed   lo o p       2 . 2 . 2 .   Act iv lo o p c o m pens a t io n   I n   th is   co m p en s atio n   p r o ce d u r e,   cu r r en is   g en er ate d   f r o m   an   ex ter n al  p o wer   s o u r ce   c o n s is tin g   o f   an   ac tiv f ee d b ac k   lo o p   g u i d e d   b y   m ea s u r in g   s en s o r   th at  co n tr o ls   th cu r r en v al u cir c u latin g   in   th b o th   lo o p   co n d u cto r s   an d   d etec ts   th v ar iatio n   o f   t h co m p e n s atin g   m ag n etic  in d u ctio n   cr ea t ed   wh ich   in ter ac ts   with   th at  g en er ated   b y   th cu r r en ts   o f   th p o wer   lin in   o r d e r   to   p ar tially   o r   p er f ec tly   c o m p en s ate  in   th zo n e   to   b p r o tecte d   [ 5 1 ] [ 5 6 ] .   T h v alu o f   th cu r r en to   b in jecte d   m u s b ca r ef u lly   ca lcu lated   in   o r d er   t o   o b tain   s ig n if ica n co m p en s atio n .   T h er e   ar two   d if f er en m eth o d s   to   d eter m in e   th e   cu r r e n o f   t h s o u r ce   to   b e   in jecte d ,   eith er   u s in g   em p ir ica f o r m u las,  o r   b y   a   ca lcu latio n   alg o r ith m   wh ich   m ak es  it  p o s s ib le  to   ad ju s th co il c u r r en t a n d   c o m p en s ate  th am b ien t m ag n etic  in d u ctio n   [ 5 1 ] [ 5 6 ] .     Fo r   d esig n in g   lo o p ,   ac c o r d in g   to   th em p ir ical  r elatio n th co m p o n en ts   r ea an d   im ag in ar y   o f   in jectin g   cu r r e n t a r ca lcu late d   ac co r d i n g   to   t h ( 1 9 )   an d   ( 2 0 )   d ef i n ed   wr itten   as  [ 5 6 ] :      [ [ ]  [ ]  [ ] 2 + 2 ]    [ [ ]  [ ]  [ ] 2 + 2 ]   ( 1 9 )     w h er e   [   0 ]   an d   [   0 ]   ar th b o th   c o m p o n e n ts   o f   th e   s tar tin g   m a g n etic  in d u ctio n   d u to   th o v er h ea d   p o wer   lin at  th d esti n ed   p o i n t ;     an d     ar th b o th   co m p o n en ts   o f   th m ag n etic  in d u ctio n   em itted   at  s im ilar   p o s itio n   ac r o s s   th ac ti v co m p e n s atio n   lo o p ,   ass u m i n g   th i n p u c u r r en t   in   th is   lo o p   h as  m a g n itu d e   I   1 an d   a   p h ase  θ  =   0 .   Sim ilar ly ,   to   ( 1 8 )   n o ted   ab o v e,   t h e   r esu ltin g   m ag n etic   in d u ctio n   is   eq u al  to   th e   s u m   o f   th m ag n etic  in d u ctio n   v ec to r s   o f   th o v er h ea d   p o wer   lin e   an d   th at  estab lis h ed   b y   th ac tiv co m p en s atio n     ( ) 11 , xy 1 5   m   ( ) 22 , xy 1 5   m     ( ) , ii xy (x L2   G ro u n d   w ire   y     l s   x   P a ss iv e   lo o p   P h a se   c o n d u c to r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Op timiz ed   p a s s ive  a n d   a ctive   s h ield in g   o f m a g n etic  in d u ctio n   g en era ted   b y   …  ( S a la h - E d d in Ho u ich er )   5151   lo o p .   T o   q u a n tify   th e   p er f o r m an ce   o f   m ag n etic  in d u ctio n   atten u atio n   ca r r ie d   o u i n   s p ec if ied   r eg i o n it  is   im p o r tan t o   tak e   in to   ac co u n th r ed u ctio n   f ac t o r   ( o r   s h ield in g   f ac to r ) ,   wh ich   is   th r atio   o f   m a g n etic   in d u ctio n   with o u th co m p en s atio n   ef f ec to   th m ag n etic  in d u ctio n   with   co m p en s atio n   e f f ec t;  it  is   o b tain ed   f r o m   th e   f o llo win g   ex p r ess io n   [ 4 6 ] [ 5 5 ] [ 5 7 ]      = 0   ( 2 0 )     w h er e,   0   is   th m ag n etic  in d u cti o n   with o u t sh ield in g   is   th m ag n etic  in d u ctio n   with   s h ield i n g .       3.   G RE WO L F   O P T I M I Z E R   GW i s   an   alg o r ith m   in itially   d ev elo p ed   b y   Mir jalili  in   2 0 1 4 ,   b ased   o n   h o p ac k   o f   g r ay   wo lv es  h u n ts   in   th wild .   T h is   p ac k   in clu d es  alp h wo lv es   ( α ) ,   b et wo lv es  ( β),   d elta  w o lv es  ( δ) ,   an d   o m e g w o lv es   ( ω ) ,   ea ch   with   s p ec if ic  s o cial  r o le  an d   h ier ar c h y   [ 3 0 ] .   T h h u n tin g   p r o ce s s   in v o lv es  tr ac k in g ,   tr ap p in g ,   a n d   th en   attac k in g   p r e y .   I n   th G W m ath em atica m o d el,   th p r im ar y   s o lu tio n   is   alp h a,   f o llo wed   b y   b eta  an d   d elta,   wh ile  th r em ain d e r   i s   o m eg a.   T h p r ey   e n cir clem en b eh av i o r   is   m o d eled   u s in g   m ath em atica r elatio n s h ip s   th at  m ain l y   in v o lv co e f f icien v ec to r s   an d   p o s itio n   v ec to r s .   T h e   co r e   p u r s u it  o f   t h h u n is   ca r r ied   o u b y   alp h a   wo lv es,  with   s ec o n d ar y   p a r ticip atio n   f r o m   b eta  an d   d elta  wo lv es.   T h p o ten tial  lo ca tio n   o f   th p r ey   is   ev alu ated   u s in g   th b est  s o lu tio n s ,   an d   th o th er   wo lv es  ad ju s th eir   p o s itio n s   ac co r d in g ly .   T h e   f in al  s tag is   th ac tu al  attac k   an d   ca p t u r o f   th p r e y ,   wh ich   o cc u r s   wh en   t h wo lv es  co m p letely   s to p   m o v in g .   E x p lo r atio n   an d   ex p lo itatio n   ar b alan ce d   b y   ad a p t iv v alu es  [ 5 8 ] [ 6 2 ] .   T h en v i r o n m en tal  b e h av io r   o f   all  s tag es o f   th p r ed atio n   a ct  ca n   b ef f ec tiv ely   m o d eled   u s in g   th f o ll o win g   s et  o f   e q u atio n s :     = | ( ) ( ) |   ( 2 1 )     ( + 1 ) = ( + 1 )   ( 2 2 )     w h er e;     an d     ar th p o s s ib le  lo ca tio n   v ec to r s   o f   t h p r e y   an d   g r e y   wo lf   r esp ec tiv el y ;     an d     ar co ef f icien t v ec to r s ,     is   th iter atio n   n u m b er .   T h co ef f icien v ec to r s     an d     ar ev alu ated   as  [ 5 8 ] [ 6 2 ] :     = 2 × 1   ( 2 3 )     = 2 × 2   ( 2 4 )     w h er e;    is   co ef f icien v ec to r   wh ich   g r a d u ally   d ec r ea s es  f r o m   2   to   0   o v er   th e   co u r s o f   i ter atio n s   in   GW O   alg o r ith m 1   an d   2   ar r an d o m   v ec to r s   with   v alu es r an g i n g   in   t h in ter v al  [ 0 - 1 ] .   R eg ar d in g   th e   ( 2 5 ) - ( 2 7 )   g o v e r n in g   t h m ath em atica m o d e o f   th e   g r ey   wo lf   h u n tin g   p r o ce s s ,   it  is   ass u m ed   th at  Alp h α ,   B êta  β  an d   Delta  δ  wo lv es  b r in g   g r e ater   k n o wled g ab o u th e   lik e ly   s ea o f   th p r ey ;   th ey   d ir ec th s ea r ch   p r o ce s s   an d   th Om ég ω   wo lv es  ad j u s th eir   em p lace m en ts ,   b ased   o n   th s ites   o f   th e   th r ee   m o s t sk illfu l w o lv es,  th i s   ca n   b ex p lain e d   in   th e   f o llo win g   f o r m   [ 5 8 ] [ 6 2 ] :     = | 1 ( ) ( ) | , = | 2 ( ) ( ) | , = | 3 ( ) ( ) |   ( 2 5 )     1 = | ( ) 1 | , 2 = | ( ) 2 | , 3 = | ( ) 3 |   ( 2 6 )     ( + 1 ) = 1 + 2 + 3 3   ( 2 7 )     w h er e,   ( )   ( )   an d   ( )   ar th p o s itio n s   v ec to r s   o f   t h g r ey   wo lv e s     an d       at    iter atio n   r esp ec tiv ely ,   1 2   an d   3   ar ad ap tiv v ec to r s .   I n   GW alg o r ith m ,   ex p lo r atio n   ( s ea r ch   f o r   p r ey )   a n d   ex p lo itatio n   ( attac k in g   p r e y )   ar two   o p p o s ite  p h ases .   T h e   r an d o m   v ec to r   a   m en tio n ed   i n   ( 2 3 )   is   co n s id er e d   as  b asic  f ac to r   c o n tr o llin g   e x p lo r atio n   an d   ex p l o itatio n it   d ec lin es  in   lin ea r   m a n n er   f r o m   th v alu 2   to   0   o v er   th g en er atio n s   an d   is   ca l cu lated   as sh o wn   in   th e   [ 5 8 ] [ 6 2 ] :     = 2 × 2    ( 2 8 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 1 4 4 - 5 1 6 1   5152   w h er e;     is   th cu r r e n t iter atio n   an d      is   th m ax im u m   n u m b e r   o f   l iter atio n .   As  r esu lt,  th eq u iv alen q u an tity   o f   v ec to r     also   ch an g es  in   th r an g [ , ] .   Po s s ib le  s o lu tio n s   r ep r esen wo lv es  ap p r o ac h in g   th p r ey   at  | | > 1   an d   m o v in g   awa y   f r o m   it  at   | | < 1 wh en | | = 1 ,   th er is   n o   c o n v er g en ce   to war d s   t h e   d esire d   r esu lt.   All  th e   b asi s tag es  o f   th GW alg o r i th m   ar e   co n cisely   r ep r esen ted   in   t h p s eu d o - co d in d icate d   in   T a b le  1   [ 6 3 ] [ 6 4 ] :       T ab le  1 .   Ps eu d o - co d o f   th e   GW o p tim izatio n   alg o r ith m   P seu d o - c o d e   o f   t h e   G W O   a l g o r i t h m   1:  Generate randomly an initial population of grey wolves   2:  Initialize the values of a=2, A, C and Max_iter   3:  Evaluate the fitness function of each member of the  population, Xα, Xβ and Xδ   4:    While   (t< Max_iter)  do   5:    For  each search agent  do   6:         Update the location of all wolves (using (25), (26)  and (27)   7:       Update A, C (using (23) and (24)   8:       Update a (using (28))   9:   end for   10:      Calculate Fitness value of all search agents   11 :     Update Xα, Xβ, Xδ   12: t = t+1   13:   end  while   14:  Return the best solution Xα       An   o p tim izatio n   o f   m ax im izat io n   o f   an   o b jectiv f u n ctio n   is   d esig n ed ,   in   o r d er   to   d ec id th lo ca tio n   o f   th e   co m p e n s atio n   lo o p   c o n d u cto r s   co o r d in ates,  as  well  as  th v alu es  o f   d if f er en t   elem en ts   ass o ciate d   with   th co m p en s atio n   s tr ateg y ,   to   ef f icien tly   r ed u ce   th m ag n etic  in d u ctio n   in   th ar ea   to   b p r o tecte d .   T h u s ed   o b jectiv f u n ctio n   in   th is   m ax im izatio n   p r o ce s s   is   b ased   o n   th s q u ar r o o o f   th d is tin ctio n   b etwe en   th e   in itial  m ag n etic  in d u ctio n   s tr en g th   at  g iv en   p o in an d   it s   in ten s ity   af ter   co m p en s atio n   at  th s am p o in t.  T h is   f u n ctio n   ca n   b e x p r ess e d   m ath em atica lly   u s in g   th f o r m u la  s h o wn   [ 6 5 ]      = ( ) 2   ( 2 9 )     wh er e,     is   th m ag n etic  in d u ctio n   q u an tity   b ef o r th c o m p e n s atio n   d esig n   at  d esig n ated   p o in t;     is   th e   m ag n etic  in d u ctio n   q u a n tity   af ter   th co m p en s atio n ,   b ased   o n   all  o p tim ized   q u a n titi es  at  th s am p o in t.  T h e   n eg ativ s ig n   lin k e d   with   th e   b eg in n in g   o f   th e   o b jectiv e   f u n ctio n   in d icate s   th at   th d esig n ed   o p tim izatio n   p r o ce d u r is   f o r   th f u n ctio n   m ax im izatio n .       4.   E L L I P T I CA L   P O L A RI Z A T I O N   I n   p er m a n en s in u s o id al  r eg im e,   ea ch   s in u s o id al  q u an tity   at  co n s tan f r eq u en cy   is   p h a s o r   wh ich   ca n   b ex p r ess ed   b y   a   m ag n it u d an d   a   p h ase  an g le.   T h e x tr em ity   o f   th v ec to r   o f   th r esu ltan m ag n etic   in d u ctio n     d u to   th r ee - p h ase  p o wer   lin e   tr ac es  at  f ix ed   o b s er v atio n   p o in a n   ellip s as  f u n ctio n   o f   tim e   as  th v ec to r   r o tates.  T h is   p r o p er ty   r ep r esen ts   an   ellip tical  p o lar izatio n   s tate  th at  d escr i b es  th ch a n g with   tim in   th am p litu d e   an d   p h a s an g le  o f   th e   v ec to r   as r e f lec ted   in   Fig u r 6 .   Gen er ally ,   th ellip s eq u atio n   is   d eter m in e d   b y   o r t h o g o n al  co m p o n en ts ,   b y   p r o jectio n   o n to   th o r th o g o n al  a x es  o f   th ( x ,   y )   p lan e,   ea ch   v ec to r   ca n   b d ec o m p o s ed   in t o   two   c o m p o n en ts ,   r ea an d   im ag i n ar y ,   as n o ted   [ 6 6 ] [ 7 1 ] :     = (  +  )   = (  +  )   ( 3 0 )     T h p ea k   v alu o f   m ag n etic  in d u ctio n   is   r ea c h ed   b y   th p r o jectio n   o f   th i n s tan tan eo u s   r o tatio n   v ec to r s   alo n g   th two   ax es.  T h m ag n itu d o f   th m ag n etic  in d u ctio n ,   in   d ir ec tio n   d eter m in ed   b y   an   o r ien tatio n   an g le    ca n   b ex p r ess ed   as   [ 6 6 ] [ 7 1 ] :     = (   +   )   = (   +   )   ( 3 1 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Op timiz ed   p a s s ive  a n d   a ctive   s h ield in g   o f m a g n etic  in d u ctio n   g en era ted   b y   …  ( S a la h - E d d in Ho u ich er )   5153   T h s q u ar o f   th m a g n etic  in d u ctio n   is   eq u al  to   th s u m   o f   th s q u ar es o f   th co m p lex   v e cto r s   alo n g   two   ax es x   an d   z;  I t is g iv en   b y   th f o llo win g   r elatio n   [ 6 6 ] [ 7 1 ] :     2 = 2 + 2   ( 3 2 )     T h ellip s f u n ctio n   wh ich   p r esen ts   th m a g n etic  i n d u ct io n   p ass es  th r o u g h   a   m ax im u m   an d   a   m in im u m   wh e n   its   f ir s t d er iv a tiv is   n u ll.  T h is   ca n   b e x p r es s ed   m ath em atica lly   as  [ 6 6 ] [ 7 1 ] .     2  = 0   ( 3 3 )     I n d ee d ,   th r esu ltin g   m ag n etic   in d u ctio n   at  k n o w n   p o in is   eq u al  to   th s u m   o f   th s q u ar es  o f   two   s o lu tio n s   co n ce r n i n g   th e x tr e m m o d u les o f   two   s em i - ax es,   it is   d ef in ed   as  [ 6 6 ] [ 7 1 ] :     22 m ax m i n =+ res B B B   ( 3 4 )     w h er e,     an d     ar th s em i - m aj o r   an d   s em i - m in o r   R m s   v alu es  o f   m ag n etic  in d u ctio n   ax ia ellip s e,   r esp ec tiv ely ,   as sh o wn   in   Fig u r 6 .   C o n s id er   s eg m en t   o f   7 5 0   k th r ee - p h ase  tr an s m is s io n   p o wer   lin with   s y m m etr ical  h o r izo n tal   p h ase  s eq u en ce   ar r a n g em en t   with   two   ea r th   wir es.  T h a r r an g em en t   an d   g eo m etr ic  co o r d in ates  with   th e   av er ag h eig h o f   th co n d u ct o r s   o f   th tr an s m is s io n   lin r elativ to   th s u s p en s io n   p y lo n   ar illu s tr ated   in   Fig u r 7   [ 7 1 ] .   E ac h   p h ase  c o n d u ct o r   is   b u n d led   with   f o u r   s u b - co n d u cto r s ,   th p o wer   tr an s f er r ed   f o r   th is   tr an s m is s io n   lin is   co n s id er e d   eq u al  to   S=4 0 0 0   MV A.   T h ea r th   is   s u p p o s ed   to   b u n i f o r m   o f   elec tr ical   r esis tiv ity   1 0 0   / m th n o r m al  f r eq u e n cy   o f   5 0   Hz,   th d i r ec cu r r en ( DC )   r esis tan ce   f o r   p h ase  co n d u cto r   is   0 . 0 6 8 4   /k m ,   wh ile  f o r   th e   ea r th   wir is   0 . 6 4 3   / k m .   C o n ce r n in g   th g e o m etr ic  p ar am eter s   o f   th e   co m p en s atio n   lo o p ,   a   r ec tan g u lar   co n d u ctiv lo o p   with   r ad iu s   eq u al  to   1 . 1 2   m m   a n d   a   r esis tan ce   p er   u n it   len g th   with   v al u o f   0 . 2 2 5   Ω /k m th le n g th   o f   th cl o s ed   lo o p   f o r m ed   b y   th two   co n d u cto r s   lo ca ted   in   t h e   ar ea   to   b p r o tecte d   is   eq u al  to   1 0 0 0   m .             Fig u r 6 .   C o m p o n en ts   o f   ellip tically   p o lar ized   m ag n etic  in d u ctio n     Fig u r 7 .   Geo m etr ic  co n f ig u r a tio n   o f   7 5 0   k s in g le - cir cu it h o r iz o n tal  o v e r h ea d   p o wer   lin e       5.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h f ir s s tep   o f   th is   s tu d y   in v o lv es  th m ag n etic  in d u ctio n   co m p u tatio n   g en er ated   in   th v icin ity   o f   an   ex tr em e   h ig h   v o ltag e   lin o f   7 5 0   k V.   I n itially ,   as  th is   p o wer   lin is   d esig n ed   to   d eliv e r   an   ap p ar en p o wer   o f   4 0 0 0   MV A,   th v alu o f   th m o d u lu s   o f   th c u r r e n p ass in g   th r o u g h   th p h ase  co n d u ct o r   is   3 0 7 9 . 2 0   A,   th cu r r en ts   in d u ce d   in   th ea r th   wir es  ac co r d in g   to   ( 9 )   m e n tio n ed   ab o v e ,   in   o r d e r   to   tak th em   in to   ac co u n in   th co n tr ib u tio n   to   t h ca lcu lat io n   o f   m ag n etic  in d u ctio n   ar r esp ec tiv ely     1 = 495.07 ( 15 8.4 6 ) , 2 = 496.2 ( - 23 .92 )     T h later al  p r o f ile  o f   th m a g n etic  in d u ctio n   in te n s ity   o f   th is   p o wer   lin g eo m etr y   s tu d ied   at  1   m   ab o v t h g r o u n d   is   in d icate d   in   Fig u r e   8 ,   it  r ea ch es  its   m a x im u m   u n d er   th ce n tr al  p h ase  co n d u cto r   with   a     ( , , ) r B x y t   y     x   x u r   m a x B   m i n B   y u r       R ad iu s   0.4 5   m     21   m   2 9   m     1 9 . 1 m   34.2   m     R ad iu s   x   y   14.3 m m     1 1 . 2   mm   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.