基于真实外形人体模型的非均匀电磁场曝露评估

中国新能源的资源分布与需求分布具有逆向性。为实现电能的长距离传输,相关作业人员需要长期工作于高水平的电磁环境中。为防止过度曝露对健康造成伤害,电磁环境研究是发展新能源技术的重要部分之一。针对现有评估中体素人体模型计算代价高以及对真实职业电磁环境非均匀性考虑不充分,文中提出两种实用的评估方法。搭建外形真实的人体模型,验证模型的准确性;基于体内感应量极值与体表所承受的最大曝露水平确定等效的均匀电磁场;基于算术平均法与均方值平均法,确定身体各部分承受的电磁场水平平均值。通过对空心电抗器周围典型非均匀磁场的分析,证明了基于真实外形人体模型,匀场等效法与空间平均法对非均匀电磁场曝露评估的有效性。

基于结构可靠性分析的工频电磁曝露评估

为了改进传统工频电磁曝露评估忽略人体的时间、空间运动规律对曝露的影响,以及缺少将传输线或变电站作为整体开展分析的不足,提出了基于结构可靠性分析的曝露评估新方法。搭建本专业人员熟悉的35 k V空心电抗器磁场计算模型作为算例,基于磁场分布情况建立可靠性分析的曝露功能函数,采用验算点法确定3条评估路径的曝露可靠性指标与失效概率,并在此基础上分析整座电站曝露评估的串-并联建模方法。通过计算发现,3条路径的曝露失效概率分别为3.71%、1.26%、10.95%,作业人员在电抗器两相侧距中心点7-8 m区域活动时最安全。因此,分析认为曝露可靠性评估在传承传统电磁场计算的基础上结合了人体运动的概率分布,可以用以开展待评估区域真实曝露情况的定量对比分析。

基于匀场等效的非匀磁场曝露评估

过度曝露于电磁场会对人体健康造成不良影响,因此,电磁环境的准确评估是输变电工程建设与维护中的重要问题之一。目前,对工程作业人员实际承受的非匀磁场曝露缺少有效评估方法,现有研究多基于均匀磁场曝露假设展开,存在过评估。针对这一不足,本文以本专业人员熟悉的空心电抗器磁场评估为算例,提出了非匀磁场曝露评估的匀场等效法。搭建了符合中国成人平均身材尺寸的人体模型,结合空心电抗器周围磁场分布特点,计算人体模型位于不同曝露位置时体内感应电场极值与身体承受最大磁场的比值,确定非匀曝露系数。将非匀曝露系数与匀场曝露系数比较,得到空心电抗器周围的等效匀场分布。经计算,匀场等效法确定的曝露危险区域比传统方法小三分之一。本文研究的方法为评估实际输变电工程电磁环境提供了新思路。

电动汽车司乘人员电磁曝露状况调查与评估

为调查评估电动汽车司乘人员的电磁曝露,对深圳市运营状态下的4款车型16辆电动出租车及电动公交车进行了1周的电磁曝露监测,采集了司机位及部分乘客位的头部、胸部、腿部和脚部30 Hz~3 kHz电场、磁场频谱及场强,依据GB 8702-2014限值评估电磁曝露,分析电磁曝露的时间、频谱、空间分布特征及其受车型、工况的影响程度。监测数据分析表明:电动汽车磁场曝露水平明显,电场曝露水平低;主要曝露频率不大于2 kHz,曝露水平和频率因车型而异;脚部及BE6车后排乘客位曝露水平较高;曝露水平及主要频率均随车速提高而增大。监测车辆电磁曝露水平都满足GB 8702-2014限值要求,BE6车最大磁场限值计权日均值为限值35.41%,最大瞬时磁场曝露为限值80.11%,需关注。