[发明专利]一种高压交流输电线路下方暂态电击评估方法

权利要求书

1.一种高压交流输电线路下方暂态电击评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，建立线下人体及物体的有限元模型：

基于有限元数值仿真方法和COMSOL软件，对输电线路、线下人体及物体进行数值建模，设置计算空间的边界函数，对所选区域进行网格剖分，对线路进行幅值计算，获得高压交流输电线下方人体接触物体的感应电特征量；

所述的感应电特征量包括人体短路电流短路电流和物体短路电流I_oc、人体开路电压U_ob及对地的电容；

计算人体对输电系统的电容为：

人体对地的总电容为：

C_人地＝C_b+C_xie

人体对输电线路的电容为：

人体暂态电击感应电压为：

式中U_人为人体暂态电击感应电压，C_xie为鞋电容，U_s为输电线路电压，R_xie为鞋电阻；

物体对输电系统的电容为：

物体对地的总电容为：

C_物地＝C_c+C_d

物体对输电线路的电容为：

物体的暂态电击感应电压为：

式中U_物为物体的暂态电击感应电压，C_d为物体底部的电容，R_d为物体底部的电阻；

步骤2，建立线下人体接触物体的有限元模型：

基于线下人体及物体的有限元模型，建立线下人体接触物体的模型，将人体的手指部分与物体的表面设置成接触面，进行与步骤1中相同的计算，获得高压交流输电线下方人体接触物体的暂态电击量；

步骤3，建立人体接触物体的暂态电击电路模型：

根据步骤1中获得的感应电特征量及步骤2中获得的暂态电击量，在Simulink中建立暂态电击电路模型并进行仿真，得到人体遭受暂态电击时的规律，对线下人体接触物体时所遭受的暂态电击情况进行评价。

2.根据权利要求1所述的高压交流输电线路下方暂态电击评估方法，其特征在于，步骤1中，在进行计算时，对目标区域进行精细化网格划分，对大空间区域进行一般化网格划分，用于保证计算的效率和精度。

3.根据权利要求1所述的高压交流输电线路下方暂态电击评估方法，其特征在于，步骤2中，所述暂态电击量通过电场计算得到，包括人体接触物体时的感应电场、短路电流大小及流向、流过人体的暂态电击电流值，将流过人体的暂态电击电流值与限值的对比，对暂态电击的程度进行评估。

4.根据权利要求1所述的高压交流输电线路下方暂态电击评估方法，其特征在于，步骤3中，所述建立人体接触物体的暂态电击电路模型，具体为：

基于步骤1及步骤2中获得的有限元软件计算结果，利用输电线电路电压U_s、人体的电阻值R_人、物体的电阻值R_物、人体对输电线路电容值C_人线、人体对地的电容值C_人地、物体对输电线路的电容值C_物线及物体对地的电容值C_物地，在Simulink中建立暂态电击的电路模型并进行仿真，通过示波器得到人体遭受电击时的感应电压变化波形以及暂态电击电流变化波形，从而得到人体遭受暂态电击时的规律，对线下人体接触物体时所遭受的暂态电击整体情况进行评价。