[发明专利]高压交流输电线路下钢架大棚对人体电击效应的计算方法

权利要求书

1.一种高压交流输电线路下钢架大棚对人体电击效应的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立高压交流输电线路下人体、钢架大棚的有限元模型，并计算感应电压：

根据实际物体的尺寸，在有限元软件中分别建立高压交流输电线路下人体、钢架大棚的有限元模型，设定人体、钢架大棚的计算参数，进行网格划分，通过有限元法计算人体、钢架大棚分别在高压交流输电线路下的感应电压；

步骤2，建立人体接触钢架大棚的有限元模型：

根据步骤1中建立的人体与钢架大棚的有限元模型，在有限元软件中建立人体接触钢架大棚的有限元模型；

步骤3，计算钢架大棚对人体的暂态电击效应：

根据步骤2中的人体接触钢架大棚的有限元模型，在频域场通过有限元法计算人体接触钢架大棚瞬间的暂态感应电压、感应电流密度，分析接触前后感应电量的变化情况，根据感应电流密度计算暂态电击电流，并根据暂态电击电流计算钢架大棚对人体的暂态放电能量；

步骤4，计算钢架大棚对人体的稳态电击效应：

根据步骤2中的人体接触钢架大棚的有限元模型，在稳态场通过有限元法计算人体接触钢架大棚瞬间的稳态感应电压、感应电流密度，分析接触前后感应电量的变化情况，根据感应电流密度计算稳态电击电流，并根据稳态电击电流计算钢架大棚对人体的稳态放电能量。

2.根据权利要求1所述的高压交流输电线路下钢架大棚对人体电击效应的计算方法，其特征在于，步骤1中所述人体、钢架大棚的计算参数包括人体的介电常数和电导率、钢架大棚的电阻率和介电常数。

3.根据权利要求1所述的高压交流输电线路下钢架大棚对人体电击效应的计算方法，其特征在于，步骤3中，根据感应电流密度计算暂态电击电流，并根据暂态电击电流计算钢架大棚对人体的暂态放电能量，具体为：

根据感应电流密度及人体总表面积通过下列公式计算暂态电击电流i：

i＝∫JSds (1)

式中J为人体的感应电流密度，S为人体总表面积，根据暂态电击电流i计算钢架大棚对人体的暂态放电能量W为：

式中R为人体电阻，t为暂态电击时间。

4.根据权利要求1所述的高压交流输电线路下钢架大棚对人体电击效应的计算方法，其特征在于，步骤3中，根据感应电流密度计算稳态电击电流，并根据稳态电击电流计算钢架大棚对人体的稳态放电能量，具体为：

根据感应电流密度及人体总表面积通过下列公式计算稳态电击电流i：

i＝∫JSds (3)

式中J为人体的感应电流密度，S为人体总表面积，根据稳态电击电流i计算钢架大棚对人体的稳态放电能量W为：

式中R为人体电阻，t为稳态电击时间。

5.根据权利要求1所述的高压交流输电线路下钢架大棚对人体电击效应的计算方法，其特征在于，步骤1中所述进行网格划分，具体为：

建立高压交流输电线路下人体和钢架大棚的有限元模型，在求解区域外围，额外建立一层区域，紧贴求解区域，并附加无限单元，用于实现加速工频电磁场衰减，提高计算的精度和效率，网格采用自由四面体网格，将导线、人体、钢架大棚及空气的电阻率或电导率和介电常数分别赋给相应的模型，对交流输电线路导线、人体、钢架大棚均建立单独的分割区域，用于提高计算精度和计算速度。