[发明专利]一种建筑物上方工频电场计算方法及装置

权利要求书

1.一种建筑物上方工频电场计算方法，其特征在于，包括：

利用预先建立的交流架空线路模型和模拟电荷法，确定地面预设高度处的场强分布曲线；

根据建筑物尺寸的畸变系数曲线计算结果，利用拟合公式确定不同尺寸建筑物的畸变系数拟合曲线；

利用建筑物的畸变系数拟合曲线和地面预设高度处的场强分布曲线，结合建筑物和等效单根导线间的距离，计算建筑物上方预设高度处的工频场强幅值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用预先建立的交流架空线路模型和模拟电荷法，确定地面预设高度处的场强分布曲线，包括：

利用预先建立的交流架空线路模型，计算输电线路等效单根导线的半径；

基于等效单根导线的半径，采用模拟电荷法并结合镜像法，在等效单根导线内和以地面为基线的对称位置设定模拟线电荷，在等效单根导线表面选取匹配点，计算等效单根导线中的模拟线电荷密度；

根据等效单根导线中的模拟线电荷密度，计算地面预设高度处的平行地面(x)方向电场强度分量和垂直地面(y)方向电场强度分量；

根据平行地面(x)方向电场强度分量和垂直地面(y)方向电场强度分量，确定地面预设高度处的场强分布曲线。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据不同尺寸建筑物的畸变系数曲线计算结果，利用拟合公式确定不同尺寸建筑物的畸变系数拟合曲线之前，还包括：

建立一定种类尺寸的建筑物算例，并建立与各个种类尺寸的建筑物算例对应的场域模型；

基于场域模型和有限元法，计算建筑物上方的电场强度；

根据建筑物上方的电场强度和给定的匀强电场值，确定建筑物上方的畸变系数曲线计算结果。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据不同尺寸建筑物的畸变系数曲线计算结果，利用拟合公式确定不同尺寸建筑物的畸变系数拟合曲线，包括：

根据不同尺寸建筑物的畸变系数曲线计算结果，确定不同尺寸建筑物的畸变系数的最大计算值和最小计算值；

利用曲线拟合确定畸变系数的最大计算值和最小计算值与建筑物高度以及建筑物长度之间的函数关系；

利用函数关系确定畸变系数的最大拟合值和最小拟合值；

根据畸变系数的最大拟合值和最小拟合值，利用二次函数拟合获得建筑物上表面的畸变系数拟合曲线。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用建筑物的畸变系数拟合曲线和地面预设高度处的场强分布曲线，结合建筑物和等效单根导线间的距离，计算建筑物上方预设高度处的工频场强幅值，包括：

根据建筑物和等效单根导线间的距离，将建筑物的畸变系数拟合曲线进行平移；

根据平移后的建筑物的畸变系数拟合曲线和地面预设高度处的场强分布曲线，计算建筑物上方预设高度处的工频电场强度幅值。

6.一种建筑物上方工频电场计算装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于利用预先建立的交流架空线路模型和模拟电荷法，确定地面预设高度处的场强分布曲线；

第二确定模块，用于根据建筑物尺寸的畸变系数曲线计算结果，利用拟合公式确定不同尺寸建筑物的畸变系数拟合曲线；

计算模块，用于利用建筑物的畸变系数拟合曲线和地面预设高度处的场强分布曲线，结合建筑物和等效单根导线间的距离，计算建筑物上方预设高度处的工频场强幅值。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，第一确定模块，具体用于：

利用预先建立的交流架空线路模型，计算输电线路等效单根等效单根导线的半径；

基于等效单根导线的半径，采用模拟电荷法并结合镜像法，在等效单根导线内和以地面为基线的对称位置设定模拟线电荷，在等效单根导线表面选取匹配点，计算等效单根导线中的模拟线电荷密度；

根据等效单根导线中的模拟线电荷密度，计算地面预设高度处的平行地面(x)方向电场强度分量和垂直地面(y)方向电场强度分量；

根据平行地面(x)方向电场强度分量和垂直地面(y)方向电场强度分量，确定地面预设高度处的场强分布曲线。