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专利号: 2020109876740
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种复杂环境下不同触电面积的人体室颤危害评价方法,其特征在于,包括以下步骤:

第一步,搭建复杂环境下不同触电面积影响下的地表电位测量试验系统,包括分层大地模块(34)、电源模块(9)、零电位极(25)、上位机(22)、地表电位测量模块(31)、典型线路模块(21);

所述分层大地模块(34)包括水平第一层土壤(33)、水平第二层土壤(32);

所述电源模块(9)包括工频220V电源(5)、整流器(6)、逆变器(7)和变压器(8),其各部分通过单根导线连接;工频220V电源(5)为220V市电,整流器(6)将单相交流电整流为直流电,逆变器(7)将直流电逆变为三相交流电,通过变压器(8)可以调控测量试验系统所需电压等级;

所述地表电位测量模块(31)包括绝缘箱(30)、绝缘隔层(20)、圆盘电极(1)、绝缘圆盘(4)、金属支架一(2)、绝缘支架一(3)、绝缘支架二(12)、绝缘支架三(14)、绝缘把手一(13)、绝缘把手二(15)、绝缘支柱一(10)、绝缘支柱二(11)、罗哥夫斯基线圈(19)、锂电池组(16)、无线传输模块(17)、电气参数记录仪(18)、电阻(50);所述罗哥夫斯基线圈(19)、锂电池组(16)、无线传输模块(17)、电气参数记录仪(18)、电阻(50)均水平放置在绝缘隔层(20)上,所述绝缘支柱一(10)顶部、绝缘支柱二(11)顶部与绝缘箱(30)底部对称固定连接;所述金属支架一(2)顶部与绝缘支柱一(10)底部固定连接;所述绝缘支架一(3)顶部与绝缘支柱二(11)底部固定连接;所述圆盘电极(1)与金属支架一(2)底部电连接,圆盘电极(1)可拆卸与更换;所述绝缘圆盘(4)与绝缘支架一(3)底部固定连接;所述绝缘支架二(12)与绝缘支架三(14)分别固定于绝缘箱(30)两侧;所述绝缘把手一(13)与绝缘支架二(12)固定连接;所述绝缘把手二(15)与绝缘支架三(14)固定连接;所述电阻(50)左端通过绝缘支柱一(10)与金属支架一(2)顶部电连接;所述电气参数记录仪(18)分别与锂电池组(16)、无线传输模块(17)、罗哥夫斯基线圈(19)电连接;地表电位测量模块(31)通过圆盘电极(1)、绝缘圆盘(4)与分层大地模块(34)紧密接触;

所述零电位极(25)通过罗哥夫斯基线圈(19)与电阻(50)右端电连接;

所述上位机(22)可通过无线传输模块(17)接受电气参数记录仪(18)记录的电气量值;

所述典型线路模块(21)与电源模块(9)中一相通过单根导线电连接;

第二步,进行大地表面电位测试:

a)打开电源模块(9),注入电流于典型线路模块(21)上,用地表电位测量模块(31)测试分层大地模块(34)表面上任意一点的电位,无线传输模块(17)将电气参数记录仪(18)记录的电位值无线传输至上位机(22);

b)在分层大地模块(34)表面变换不同地点移动地表电位测量模块(31),并重复步骤a);

c)改换不同面积的圆盘电极(1),然后重复步骤a)、b);

第三步,计算人体室颤危害评价因子,人体室颤危害评价因子Q:

其中N为总测试点的个数,Q为人体室颤危害评价因子;Umj为第j个测试点的电位测量值,dj为第j个测试点到线路模块(21)几何中心的直线距离,I为注入到典型线路模块(21)上的电流,ρ1为水平第一层土壤(33)电阻率,ρ2为水平第二层土壤(32)电阻率,h1为水平第一层土壤(33)厚度;

第四步,进行人体室颤危害等级评价:

若Q∈[0,0.5),则判定为四级室颤危害,对人体几乎无影响;若Q∈[0.5,5),则判定为三级级室颤危害,人体有较小肌肉反应;若Q∈[5,500),则判定为二级室颤危害,导致人体活动抑制,较难摆脱;若Q∈[500,+∞),则判定为一级室颤危害,发生室颤危险概率较大,人体心脏极易受损。