| 【中文题名】 | 超高压输电线环境中人体电磁场分析 |
| 【英文题名】 | The Electromagnetic Field Analysis in Human Body in the Environment of the Extra-High Voltage Transmission Line |
| 【学科专业】 | 电机与电器 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2004-2-27 |
| 【中关键词】 | 工频电磁场,超高压,有限元,ANSYS,生物效应, |
| 【英关键词】 | power frequency,electromagnetic field,extra-high voltage,finite element,ANSYS,biological effect, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>电工基础理论>电磁场理论的应用>> |
| 【论文摘要】 |
随着电力事业的快速发展，输电电压的等级不断提高，相继出现超高压和特高压输电线路。近来，超高压输电线产生的工频电磁场的生物效应对人类健康的影响愈来愈引起人们的重视。研究超高压输电线下人体内电磁场的分布，有助于正确认识超高压输电线与人体健康的关系。本文通过理论计算的方法，在总结现有研究成果基础上，研究了超高压输电线与人类健康的关系。
本文研究了人体的生理结构特点，构造了一种简洁而有效的人体的电磁模型，该模型可以有效的模拟人体的电磁特性。基于上述模型，得到人体内的电磁场方程。总结了现有的解析法计算输电线周围电磁场的方法，采用一种解析法和有限元法相结合的计算方法，利用ANSYS电磁场分析软件计算了超高压输电线下人体内电磁场的分布和人体吸收的能量。该算法克服了直接利用数值法计算时剖分不合理、计算速度慢的缺点，使得计算结果更加快速、准确。根据计算结果，分析了超高压输电线的电压等级、电流、离地高度、导线的相对位置结构和距离等影响人体内电磁场分布的主要因素，得出一些基本规律。根据环境和医学方面的研究报告，结合相应的安全标准和实验结果，对照计算结果，分析了超高压输电线与人类健康的关系。研究表明，在我国现有... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-11 |
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引言 |
11-15 |
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1 超高压输电线周围的工频电场 |
15-28 |
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1.1 n相架空输电线工频电场的一般计算方法 |
15-20 |
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1.1.1 线路模型的简化 |
15 |
|
1.1.2 理论基础和数学方法 |
15-20 |
|
1.2 n相架空输电线工频电场算法的研究 |
20-22 |
|
1.2.1 以往架空输电线工频电场的算法的不足 |
20-21 |
|
1.2.2 算法的改进 |
21-22 |
|
1.2.3 两种算法的比较 |
22 |
|
1.3 三相架空输电线下工频电场的数学模型 |
22-25 |
|
1.3.1 三相单回路场强计算 |
22-24 |
|
1.3.2 三相双回路场强的计算 |
24-25 |
|
1.3.3 导线周围空间的感应电压 |
25 |
|
1.4 三相架空输电线附近工频电场的计算 |
25-27 |
|
1.4.1 典型的三相架空输电线附近电场的计算 |
25-26 |
|
1.4.2 三相架空输电线下电场的变化规律及影响因素 |
26-27 |
|
1.5 小结 |
27-28 |
|
2 超高压输电线周围的工频磁场 |
28-33 |
|
2.1 三相架空输电线的工频磁场的数学模型 |
28-31 |
|
2.1.1 理论基础 |
28-29 |
|
2.1.2 三相架空输电线下工频磁场的计算 |
29-30 |
|
2.1.3 导线周围空气中的矢量磁位 |
30-31 |
|
2.2 三相架空输电线附近工频磁场的计算 |
31-32 |
|
2.2.1 典型三相架空输电线附近磁场的计算 |
31 |
|
2.2.2 三相架空输电线下磁场的变化规律及影响因素 |
31-32 |
|
2.3 小结 |
32-33 |
|
3 输电线下人体内电磁场的数学模型 |
33-44 |
|
3.1 人体生理结构分析及电磁模型的建立 |
33-35 |
|
3.1.1 人体生物组织的电磁特性 |
33-34 |
|
3.1.2 人体的电磁模型 |
34-35 |
|
3.2 人体内电磁场计算的数学模型 |
35-38 |
|
3.3 交流输电线下人体内电磁场的计算方法 |
38-40 |
|
3.3.1 计算方法 |
38-39 |
|
3.3.2 解析法与数值法结合的方法 |
39-40 |
|
3.4 计算方法的验证 |
40-43 |
|
3.4.1 电场强度计算结果的验证 |
41 |
|
3.4.2 磁通密度计算结果的验证 |
41-43 |
|
3.5 小结 |
43-44 |
|
4 超高压输电线下人体内电磁场分布的计算 |
44-55 |
|
4.1 500kV三相架空输电线下人体内电场分布 |
44-47 |
|
4.1.1 500kV典型三相架空输电线下人体内电场的分布 |
44-45 |
|
4.1.2 影响人体内电场强度的主要因素 |
45-47 |
|
4.2 500kV三相架空输电线下人体内磁场分布 |
47-50 |
|
4.2.1 500kV典型三相架空输电线下人体内磁场的分布 |
47-48 |
|
4.2.2 线路的形式及参数对人体磁场分布的影响 |
48-50 |
|
4.2.3 减小架空输电线下人体电磁场强度的方法 |
50 |
|
4.3 直流输电线下人体内的电磁场分布 |
50-52 |
|
4.3.1 500kV直流输电线下人体内电磁场的计算 |
51-52 |
|
4.3.2 直流系统与交流系统中人体内电磁场分布的比较 |
52 |
|
4.4 不同电压等级下输电线路的比较 |
52-54 |
|
4.5 小结 |
54-55 |
|
5 超高压输电线路与人体健康的关系 |
55-61 |
|
5.1 超高压输电线与人体内产生的热效应的关系 |
55-57 |
|
5.1.1 人体能量吸收比率SAR的计算 |
55-56 |
|
5.1.2 相关安全标准 |
56-57 |
|
5.2 超高压输电线产生的非热效应与人类健康的关系 |
57-60 |
|
5.2.1 非热效应的特性 |
57-58 |
|
5.2.2 超高压输电线的非热效应与人类健康关系 |
58-60 |
|
5.3 小结 |
60-61 |
|
结论 |
61-63 |
|
参考文献 |
63-66 |
|
在学研究成果 |
66-67 |
|
致谢 |
67 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.133569 |
