馬愛清，陳吉，徐東捷

(上海電力學(xué)院 電氣工程學(xué)院，上海 200090)

?

特高壓直流輸電線路合成電場強(qiáng)度對人體影響分析

馬愛清，陳吉，徐東捷

(上海電力學(xué)院 電氣工程學(xué)院，上海 200090)

摘要：針對特高壓直流輸電線路所引起的電磁環(huán)境問題，使用ANSYS軟件建立了接近人體形狀的人體模型。利用該模型，以四川向家壩到上海奉賢的±800 kV特高壓輸電線路為例，仿真了考慮人體對地絕緣和人體接地兩種情況下人體內(nèi)部電場強(qiáng)度分布，并在此基礎(chǔ)上，利用APDL語言編寫程序計算了人體距離輸電線路不同距離，以合成電場強(qiáng)度對人體電場的影響。計算結(jié)果表明：人體對地絕緣和人體接地時，最大電場強(qiáng)度值均出現(xiàn)在腋下，分別為27.9 mV/m和13.6 mV/m；隨著距輸電線中心不同距離的變化，人體內(nèi)部最大電場強(qiáng)度變化呈拋物線形式變化，最大值出現(xiàn)在距輸電線中心的18 m處，為650 mV/m，略高于國際非電離輻射防護(hù)委員會(International Commission on Non-ionizing Radiation Protection，ICNIRP)規(guī)定的人體在高壓輸電線路不同曝露情形下的曝露電場強(qiáng)度限值，而在此距離時頭部的電場強(qiáng)度為110 mV/m，則處于ICNIRP規(guī)定的限值范圍內(nèi)。

關(guān)鍵詞：特高壓直流輸電線路；合成電場強(qiáng)度；人體；APDL語言

為了解決我國電力負(fù)荷需求與能源分布不平衡的問題，特高壓直流輸電越來越多被應(yīng)用于長距離、大容量的電力輸電工程中[1-2]。特高壓直流輸電線路由于存在極性效應(yīng)及電暈放電現(xiàn)象，輸電線路會產(chǎn)生由標(biāo)稱電場強(qiáng)度和離子流電場強(qiáng)度疊加而成的合成電場強(qiáng)度。我國發(fā)布實(shí)施的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T1088—2088《±800 kV特高壓直流線路電磁環(huán)境參數(shù)限值》規(guī)定[3]，直流架空輸電線在靠近居民房時合成電場強(qiáng)度最大值不超過25 kV/m，在線路周圍合成電場強(qiáng)度最大值不超過30 kV/m[4]。美國達(dá)拉斯試驗(yàn)中心曾經(jīng)做過人體在高壓直流輸電下路下的感受試驗(yàn)[5-6]，試驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)直流輸電線路下電場強(qiáng)度達(dá)到30 kV/m時，人體就會開始出現(xiàn)輕微的刺痛感，其中以毛發(fā)和頭皮等部位表現(xiàn)最為明顯；當(dāng)直流輸電線路下電場強(qiáng)度超過30 kV/m時，人體的軀干以及面部等部位就會出現(xiàn)明顯的刺痛感。在工程建設(shè)中，輸電線路不可避免的會靠近人口密集區(qū)域，而地面的合成電場強(qiáng)度最大能夠達(dá)到地面標(biāo)稱電場強(qiáng)度的2倍左右。由此產(chǎn)生的電磁環(huán)境問題越來越受到關(guān)注[7-8]，特別是施工人員以及輸電線路附近的居民，擔(dān)心特高壓輸電線路是否會對人體產(chǎn)生不利影響。因此，研究特高壓輸電線路合成電場強(qiáng)度對人體的影響就顯得格外有意義。

馬愛清，等：特高壓直流輸電線路合成電場強(qiáng)度對人體影響分析文獻(xiàn)[6]利用有限元軟件對人體周圍電場進(jìn)行分析，但人體模型比較簡略，且沒有考慮人體內(nèi)部電場；文獻(xiàn)[9]對±800 kV直流輸電線路帶電作業(yè)人員的安全保護(hù)措施進(jìn)行了試驗(yàn)研究；文獻(xiàn)[10]對±660 kV直流輸電工程中的帶電作業(yè)人員體表電場強(qiáng)度和電位轉(zhuǎn)移時流過人體的能量進(jìn)行了仿真計算；文獻(xiàn)[11]利用試驗(yàn)分析了±500 kV直流輸電線路電場的特性及屏蔽服的屏蔽效果，指出了人體的直流電流控制水平；文獻(xiàn)[9-11]均是利用試驗(yàn)的方式對直流輸電線路的安全保護(hù)措施進(jìn)行了研究。

本文利用ANSYS軟件，建立接近人體形狀的人體模型，以四川向家壩到上海奉賢的±800 kV特高壓輸電線路為計算對象，分析了人體位于輸電線路下時人體內(nèi)電場強(qiáng)度分布，同時考慮了人體對地絕緣及人體接地的情況，并在此基礎(chǔ)上計算距輸電線路中心不同距離時人體電場變化情況，以期為特高壓直流輸電線路下電磁環(huán)境研究提供一定的數(shù)據(jù)支持。

1特高壓直流輸電線路下人體電場分析

1.1地面合成電場強(qiáng)度計算

本文選取的仿真模型為上海-向家壩±800 kV特高壓直流輸電工程，線路選用對地高度(指平均對地高度)為23 m，極間距為22 m，輸電導(dǎo)線型號為6×720 mm2導(dǎo)線，子導(dǎo)線半徑為1.81 cm，分裂半徑為45 cm[12]。

高壓線路的合成電場強(qiáng)度由兩部分組成，一部分是僅考慮輸電線路運(yùn)行電壓以及輸電線路結(jié)構(gòu)分布時所產(chǎn)生的電場強(qiáng)度，稱為標(biāo)稱電場強(qiáng)度；另一部分為輸電線路周圍空氣在被電離以后所產(chǎn)生的離子流，由于特高壓直流輸電線路電壓極性固定，會在其電場力的作用下向反極性的方向和地面運(yùn)動形成離子流場。由于特高壓輸電線路的實(shí)際情況較為復(fù)雜，因此在計算合成電場強(qiáng)度時要對其進(jìn)行簡化[13-16]，具體假設(shè)主要如下：

a)忽略導(dǎo)線的下垂度，將輸電線路看作無限長的平直導(dǎo)線；

b)使用Deutsch 假設(shè)，即認(rèn)為空間電荷只影響電場強(qiáng)度幅值而不會影響其方向；

c)忽略風(fēng)速的影響和電荷的擴(kuò)散；

d)將起暈后導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度視為起暈電場強(qiáng)度；

e)將正負(fù)離子遷移率K+和K-視為恒定。

在此基礎(chǔ)上，根據(jù)電磁場理論得到描述合成電場強(qiáng)度的基本方程為[17]：

Es=ρ/ε0;

(1)

J=ρKEs;

(2)

·J=0.

(3)

式中：Es為合成電場強(qiáng)度；ρ為空間電荷密度；為梯度計算符號；ε0為真空的介電常數(shù)；J為離子流密度，K為離子遷移率。

在計算合成電場強(qiáng)度時，首先用表面電荷法求出輸電線路下的標(biāo)稱電場強(qiáng)度E[18]，根據(jù)假設(shè)條件b)可知Es=AE，A為沿著電力線變化的標(biāo)量函數(shù)。地面合成電場強(qiáng)度的計算結(jié)果如圖1所示。

圖1　特高壓直流輸電線路地面合成電場強(qiáng)度分布曲線

1.2人體電場分析

1.2.1人體模型建立

在ANSYS軟件中建立的人體模型如圖2所示。該模型采用標(biāo)準(zhǔn)人體模型數(shù)據(jù)，取人體身高為1.80 m，其余部分皆按比例搭建，相比傳統(tǒng)的簡易人體模型能夠更接近于人體實(shí)際形狀。

圖2　人體模型

針對本文的計算，屬于工頻(極低頻)范圍，極低頻電場中人體的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人體的電容，因此人體的介電常數(shù)可以不用在計算中考慮，只考慮人體的電導(dǎo)率。為計算方便，將人體看為均質(zhì)體，此時工頻時人體的電導(dǎo)率為0.1 S/m[19-20]。由于在人體模型的建立中細(xì)化了人體的各個部位，有助于提高人體各點(diǎn)處電場強(qiáng)度分布仿真計算的精確性。

1.2.2特高壓直流輸電線路下人體電場分布計算

建立人體計算模型后，模型位于輸電線路中心處，利用ANSYS軟件對人體進(jìn)行數(shù)值計算，分別考慮人體對地絕緣及人體接地兩種情況。人體內(nèi)部的電場分布如圖3和圖4所示。

圖3　對地絕緣時人體內(nèi)部電場分布

圖4　接地時人體內(nèi)部電場分布

由圖3和圖4可以得到人體內(nèi)部不同位置的電場強(qiáng)度，見表1。

表1考慮人體對地絕緣和人體接地時不同位置的電場強(qiáng)度分布

部位電場強(qiáng)度/(mV·m-1)人體接地對地絕緣部位電場強(qiáng)度/(mV·m-1)人體接地對地絕緣頭部5.045.04手部6.779.10頸部1.931.30襠部1.262.97胸腔6.837.58腿部0.6862.12腋下13.6027.90腳0.4160.782

由表1可以看出，無論是對地絕緣還是人體接地，人體內(nèi)部最大電場強(qiáng)度均出現(xiàn)在腋下，分別為27.90 mV/m和13.60 mV/m。人體對地絕緣時人體電場強(qiáng)度大于人體接地時的電場強(qiáng)度，這是由于人體接地時與大地為一連通導(dǎo)體，人體內(nèi)的正電荷流向大地，少量的大地負(fù)電荷流向人體頭部，且腳部正電荷形成的電場也會抵消一部分負(fù)電荷所引起的電場增強(qiáng)，在兩方面的共同作用下使不接地時的電場較弱。

2距輸電線路中心不同距離時人體電場計算

如圖1所示，由于特高壓直流輸電線路在地面附近的合成電場強(qiáng)度大小并不是一個定值，且合成電場強(qiáng)度最大值出現(xiàn)在距輸電線路中心位置20 m處。因此，有必要仿真計算距輸電線路中心不同位置時人體電場強(qiáng)度的分布情況。由于仿真過程中需要改變?nèi)梭w與輸電線路中心處的距離，在采用有限元軟件ANSYS的用戶圖形界面 (graphic user interface，GUI)進(jìn)行操作時，實(shí)際計算過程中的每一次相應(yīng)參數(shù)改變，都需要重新進(jìn)行模型建立、網(wǎng)格剖分、設(shè)置參數(shù)、邊界加載、求解計算及后處理等，當(dāng)改變兩者間的距離時，都要進(jìn)行大量重復(fù)性的工作，大大增加了工作量。而APDL是ANSYS軟件的二次開發(fā)語言[21]，它利用參數(shù)、宏、標(biāo)量、向量及矩陣運(yùn)算、分支、循環(huán)、重復(fù)以及訪問ANSYS有限元數(shù)據(jù)庫等進(jìn)行語言編程，可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模、施加參數(shù)化載荷與求解，以及參數(shù)處理結(jié)果的顯示，從而實(shí)現(xiàn)參數(shù)化有限元分析的全過程。本文可利用APDL參數(shù)化編程來實(shí)現(xiàn)人體距輸電線路中心不同距離時的人體電場分布情況，從而實(shí)現(xiàn)人體電場的多次計算；同時，還不會增加計算量，也不影響計算精度，從而提高了計算效率。

2.1基于APDL的程序流程

利用APDL語言編寫程序，先建立圖2的人體模型，并將該模型模塊化，利用ANSYS在GUI下仿真人體位于直流輸電線路中心線下，以電場計算記錄文件File.log為基礎(chǔ)，整理并編寫相應(yīng)的程序，設(shè)置距輸電線中心的距離為計算場域的橫坐標(biāo)x，中心點(diǎn)處和原點(diǎn)重合，此時x為0，在此初值基礎(chǔ)上，設(shè)置變化步長為3 m，隨著x的變化，計算場域也在偏離人體，偏移的距離就是人體遠(yuǎn)離輸電線中心的距離，偏移距離最大為42 m。采用APDL程序仿真每隔3 m從場域中心(輸電線路中心處)到42 m處人體內(nèi)外部電場強(qiáng)度的分布，具體流程如圖5所示。

圖5　基于APDL程序流程

2.2距輸電線路中心距離不同時人體電場計算

圖6　距輸電線路中心點(diǎn)距離不同時人體內(nèi)部電場強(qiáng)度最大值變化曲線

對于人體內(nèi)部的電場分布情況，電場強(qiáng)度最大值是需要關(guān)注的部分，而人體對地絕緣時其電場強(qiáng)度值大于人體接地時的數(shù)值。因此，考慮最嚴(yán)重的情況，此處僅考慮人體對地絕緣時人體電場強(qiáng)度最大值與距輸電線路中心點(diǎn)距離變化時的情況。利用ANSYS軟件中的“Read Input From”讀入基于圖5的流程編寫程序，將x初始值設(shè)為0，即可以得到偏離中心點(diǎn)距離每3 m時人體內(nèi)部的最大電場強(qiáng)度值以及人體頭部的電場強(qiáng)度變化曲線，如圖6和圖7所示。

圖7　距輸電線路中心點(diǎn)距離不同時頭部電場強(qiáng)度變化曲線

從圖6可以看出，人體內(nèi)部電場強(qiáng)度在線路中心處很小，僅28 mV/m；隨著距離線路中心點(diǎn)距離的增加，在18 m附近達(dá)到最大，為650 mV/m；最后隨著距離的繼續(xù)增加，慢慢減小。但整個分布曲線不夠平滑，這是由于人體內(nèi)部出現(xiàn)最大值的點(diǎn)不一定位于人體同一部位，人體的不規(guī)則形狀在電磁場域中形成了較大的畸變電場，且與地面附近合成電場強(qiáng)度的分布趨勢相同。

從圖7可以看出，人體頭部外部電場強(qiáng)度在線路中心點(diǎn)幾乎為零；在18 m附近，人體頭部電場強(qiáng)度達(dá)到最大，為110 mV/m，然后隨著距離的增大，電場強(qiáng)度值慢慢減小。國際非電離輻射防護(hù)委員會(International Commission on Non-ionizing Radiation Protection，ICNIRP)以及電氣和電子工程師協(xié)會(Institute of Electrical and Electronics Engineers， IEEE)規(guī)定了人體在高壓輸電線路不同曝露情形下的曝露電場強(qiáng)度限值[22]，交流輸電線路下人體內(nèi)部電場限值為400 mV/m。人體頭部電場強(qiáng)度最大值與該限值相比是處于該限值范圍之內(nèi)的。對于人體內(nèi)部電場強(qiáng)度最大值為650 mV/m，雖然略高于ICNIRP規(guī)定的人體內(nèi)部電場強(qiáng)度限值，但對于直流輸電線路和交流輸電線路相比較，參考文獻(xiàn)[20]中顯示在高度為23 m的情況下交流1 000 kV輸電線路下方的合成電場強(qiáng)度的最大值為13 kV/m；本文仿真(如圖1所示)計算得到的特高壓直流輸電線路合成電場強(qiáng)度最大值為18.63 kV/m。由此可以看出，在運(yùn)行電壓相當(dāng)?shù)那闆r下，特高壓直流輸電線路的合成電場強(qiáng)度遠(yuǎn)大于特高壓交流輸電線路。這是由于高壓直流輸電線路下的空間電荷存在，使得地面附近的合成電場強(qiáng)度增強(qiáng)，而高壓交流輸電線路由于運(yùn)行時的電壓是隨時間作周期性變化的，這使原本電離出去的離子在導(dǎo)線附近被反復(fù)吸引，不能在輸電線路下方形成電場強(qiáng)度，故而高壓直流輸電線路下方的電場強(qiáng)度會大于高壓交流輸電線路下方的電場強(qiáng)度。上述分析表明，特高壓直流輸電線路下方合成電場強(qiáng)度對人體的影響相比于特高壓交流輸電線路來說，要嚴(yán)重的多。因此，在制定輸電線路下方最大電場強(qiáng)度限值時，直流輸電線路的限值應(yīng)比交流輸電線路的閾值大；而對于人體內(nèi)部電場強(qiáng)度的最大值，略高于交流輸電線路的限值400 mV/m，則不會對人體造成威脅。

3結(jié)論

本文通過ANSYS軟件建立接近于人體形狀的人體模型，分析了人體接地和絕緣時的電場分布，以及人體距離輸電線路不同距離時人體內(nèi)外部電場強(qiáng)度分布情況，結(jié)論如下：

a)特高壓直流輸電線路下，人體對地絕緣時的人體內(nèi)外部電場強(qiáng)度比人體接地時要大，且腋下、頭部電場強(qiáng)度值較大。

b)隨著距輸電線路中心點(diǎn)距離的變化，人體的電場變化趨勢與合成電場強(qiáng)度變化一致；而且在距離線路中心點(diǎn)距離18 m時人體內(nèi)部電場強(qiáng)度值達(dá)到最大，為650 mV/m, 隨后隨著遠(yuǎn)離輸電線路中心點(diǎn)，電場強(qiáng)度值有逐漸減小。

c)引入二次開發(fā)語言APDL，計算在同一個人體模型，距離輸電線路中心線不同距離時人體的電場分布情況，采用這種參數(shù)化設(shè)計程序，可以避免每次計算一個偏離距離時還要重復(fù)進(jìn)行前處理、求解計算、后處理一系列的有限元計算，可以提高計算的速度和效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉振亞.特高壓電網(wǎng)(工程)的前期論證[M].北京：中國電力出版社, 2008.

[2] 羅兆楠.直流輸電線路鄰近建筑物時合成電場計算方法及其應(yīng)用研究[D]. 北京：華北電力大學(xué), 2011.

[3] DL/T 1088—2088,±800 kV特高壓直流線路電磁環(huán)境參數(shù)限值[S].

[4] 陸家榆，鞠勇. ±800 kV直流輸電線路電磁環(huán)境限值研究[J].中國電力, 2006, 39(10): 37-42.

LU Jiayu, JU Yong. Study on the Limits of Electromagnetic Environment of ±800 kV DC Transmission Lines[J]. Electric Power, 2006, 39(10): 37-42.

[5] 蔣偉，吳廣寧. 有限元法分析特高壓直流線路對人體的影響[J]. 高電壓技術(shù)，2008，34(9):1826-1830.

JIANG Wei, WU Guangning. Analysis of Effects on Human Body of UHVDC Transmission Line Based on FEM[J]. High Voltage Technology, 2008, 34(9):1826-1830.

[6] 羅兆楠,崔翔,甄永贊,等. 直流線路鄰近建筑物時合成電場的計算方法[J]. 中國電機(jī)工程學(xué)報,2010(15):125-130.

LUO Zhaonan, CUI Xiang, ZHEN Yongzan，et al . Calculation Method for the Ionized Field under HVDC Transmission Lines with Building Nearby[J].Proceedings of the CSEE, 2010(15):125-130.

[7] 王小鳳，周浩. ±800 kV特高壓直流輸電線路的電磁環(huán)境研究[J]. 高壓電器, 2007, 43(2)：109-112, 121.

WANG Xiaofeng, ZHOU Hao. Electromagnetic Environmental Effect of ±800 kV UHVDC Transmission Lines[J].High Voltage Apparatus, 2007,43(2):109-112, 121.

[8] 程煒，劉黎剛，張艷芳，等. 特高壓輸電線路工頻電場的數(shù)值仿真研究[J]. 高壓電器，2012，48(2)：1-6.

CHENG Wei，LIU Ligang，ZHANG Yanfang，et al. Numerical Simulation Study on Power Frequency Electric Field of UHVAC Transmission Lines[J].High Voltage Apparatus,2012,48(2):1-6.

[9] 李慶峰，廖蔚明，丁玉劍，等. ±800 kV 直流輸電線路帶電作業(yè)的屏蔽防護(hù)[J]. 中國電機(jī)工程學(xué)報，2009, 29(34)：96-101.

LI Qingfeng, LIAO Weiming, DING Yujian, et al. Shielding Protection for Live Working on ±800 kV DC Transmission Line [J]. Proceedings of the CSEE, 2009, 29(34):96-101.

[10] 楊新法，劉洪正，孟海磊，等. ±660 kV直流輸電帶電作業(yè)安全防護(hù)的試驗(yàn)研究[J]. 電力建設(shè)，2012，33(3)：1-5.

YANG Xinfa, LIU Hongzheng, MENG Hailei, et al. Experimental Research on Safety Protection for Live-wire Operation on ±660 kV DC Power Transmission Line[J]. Electric Power Construction, 2012, 33(3):1-5.

[11] 胡毅,王力農(nóng),肖勇.±500 kV直流輸電線路帶電作業(yè)的屏蔽防護(hù)[J]. 高電壓技術(shù)，2002，28(9)：20-21.

HU Yi, WANG Linong, XIAO Yong. Research on Shielding Protection of Live Working on ±500kV DC Transmission Line[J]. High Voltage Technology, 2002，28(9)：20-21.

[12] 蔡宇飛，高慶敏. ±800 kV特高壓直流輸電線路合成電場研究[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報, 2011，32(3):46-50.

CAI Yufei, GAO Qingmin. Research on the Synthetic Electric Field of ±800 kV Ultra-high voltage DC electric transmission lines[J]. Journal of North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power, 2011, 32(3):46-50.

[13] 曹維達(dá). 特高壓直流輸電線路電磁場的精確計算[D]. 濟(jì)南：山東大學(xué)，2011.

[14] ZHOU Xiangxian, CUI Xiang, LU Tiebing, et al. Shielding Effect of HVAC Transmission Lines on the Ion-flow Field of HVDC Transmission Lines[J]. IEEE Transaction on Power Delivery, 2013, 28(2):1094-1102.

[15] 李勇偉，周康. ±800 kV直流特高壓輸電線路的設(shè)計[J]. 高

電壓技術(shù)，2009, 35(7)：1518-1525.

LI Yongwei, ZHOU Kang. Design of ±800 kV DC UHV Transmission Line[J]. High Voltage Technology, 2009, 35(7)：1518-1525.

[16] ZHOU Xiangxian, LU Tiebing, CUI Xiang, et al. Simulation of Ion-flow Field at the Crossing of HVDC and HVAC Transmission Lines[J].IEEE Transaction on Power Delivery, 2012, 27(4):2382-2389.

[17] MA Aiqing, XU Dongjie, ZHANG Zhousheng, et al. The Nominal Field Strength Calculation of UHVDC Transmission Lines Based on Surface Charge Method[C]//2014 International Conference on Power System Technology. Chengdu:[s.n.], 2014:20-22 .

[18] 劉元慶，鄒軍. 高壓電力線路工頻電場對人體影響的分析[J].高電壓技術(shù),2004, 30(12)：35-36,55.

LIU Yuanqing, ZOU Jun. Analysis of Influence of 50 Hz Electric Fields Generated by the High Voltage Power Lines on Human Body[J]. High Voltage Technology, 2004,30(12):35-36,55.

[19] HUANG Xueliang, HUANG Li. Research on Power Frequency Electromagnetic Environment of UHVAC Wires and Related Electrostatic Induction Effect[J].IEEE Transactions on Magnetics, 2011,47(10):3516-3519.

[20] 博弈創(chuàng)作室. APDL參數(shù)化有限元分析技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)例[M]. 北京: 中國水利水電出版社, 2004.

[21] ICNIRP-2010， Exposure Guideline for Constraining Time-varying Electric And Magnetic Field[S].

馬愛清(1975)，女，山西朔州人。副教授，工學(xué)博士，主要研究方向?yàn)殡姶艌鰯?shù)值計算分析、高壓電器的優(yōu)化設(shè)計、高壓輸電線路下電磁環(huán)境數(shù)值評估等。

陳吉(1990)，男，江蘇無錫人。在讀碩士研究生，主要研究方向?yàn)楦邏狠旊娋€路電磁場分析及電磁環(huán)境數(shù)值評估。

徐東捷(1988)，男，浙江寧波人。在讀碩士研究生，主要研究方向?yàn)楦邏狠旊娋€路下電磁環(huán)境數(shù)值評估。

(編輯鐘美玲)

Analysis on Influence on Human Body by Compound Electric Field Strength of

Ultra-high Voltage DC Power Transmission Lines

MA Aiqing, CHEN Ji, XU Dongjie

(School of Electrical Engineering, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 200090, China)

Abstract：In allusion to the problem of electric magnetic environment caused by ultra-high voltage DC power transmission lines, ANSYS software is used to established a human body model close to human body shape. Taking ±800 kV ultra-high voltage power transmission line from Sichuan Xiangjiaba to Shanghai Fengxian as an example, this model is used to simulate distribution of electric field strength inside human body under two conditions including human body ground insulation and human body grounding, in addition, APDL language is used for programming and calculating different distances between human body and power transmission line so as to analyze influence on human body electric field by compound electric field strength. Calculation results indicate that at the time of human body ground insulation and human body grounding, maximum electric field strength values both occur under the armpit, which are respectively 27.9 mV/m and 13.6 mV/m. With changes of different distances being apart from the center of power transmission line, change of the maximum electric field strength inside human body may show a parabola curve , and the maximum value occurs at the point of 18 m being apart from the center of power transmission line which is 650 mV/m and somewhat higher than the limit value of exposed electric field strength for human body under different exposed situations of high voltage power transmission lines regulated by International Commission on Non-ionizing Radiation Protection (ICNIRP). At this time the electric field strength being apart from the head is 110 mV/, which is within the specified limit value range.

Key words：ultra-high voltage DC power transmission line; compound electric field strength; human body; APDL language

作者簡介：

中圖分類號：TM726.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1007-290X(2016)01-0097-05

doi:10.3969/j.issn.1007-290X.2016.01.019

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51007055)

收稿日期：2015-07-23修回日期：2015-10-16