[发明专利]一种适用于动物触电的物理实验平台及触电阻抗建模方法

权利要求书

1.一种适用于动物触电的物理实验平台，其特征在于，所述平台包括依次串联的实验电源、互感器组件及负载；

所述互感器组件上依次连接有故障录波器及分析处理单元；

所述互感器组件与所述负载之间连接有阻抗组件；所述阻抗组件包括并联的触电支路、线路对地分布阻抗及用户对地泄漏阻抗；

所述触电支路、线路对地分布阻抗及用户对地泄漏阻抗的一端依次连接在所述互感器组件与所述负载之间；

所述触电支路、线路对地分布阻抗及用户对地泄漏阻抗的另一端均接地；

所述触电支路包括串联的大电阻和生物体；所述分析处理单元为安装在计算机中的分析处理程序。

2.如权利要求1所述的平台，其特征在于，所述实验电源包括三相电源及连接至所述三相电源的调压器。

3.如权利要求2所述的平台，其特征在于，所述互感器组件包括电压互感器和电流互感器，且所述电压互感器和电流互感器均安装在所述调压器的电流出口侧。

4.如权利要求2所述的平台，其特征在于，所述负载为实验箱灯泡负载；作为线路对地的绝缘阻抗的所述实验箱灯泡负载包括并联的大电阻和电容。

5.一种适用于动物触电阻抗建模方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1.搭建动物触电物理实验平台并进行动物触电试验，获取动物触电电压电流实验数据；

步骤2.进行触电信号滤波及傅里叶分解，提取50Hz电压电流幅值和相位，得到触电信息；

步骤3.将所述触电信息根据统计方法拟合，得到动物触电总阻抗及相角期望值；

步骤4.根据弗莱贝尔格等值电路求取动物的皮肤电阻和皮肤电容；

步骤5.搭建所述动物触电物理实验平台的数字模型，对所述动物的皮肤电阻和皮肤电容进行仿真验证，并与试验数据进行比较分析，得到动物触电阻抗最终模型；

所述步骤1中的动物触电物理实验平台包括依次串联的实验电源、互感器组件及负载；互感器组件上依次连接有故障录波器及分析处理单元；互感器组件与负载之间连接有阻抗组件；其中，阻抗组件包括并联的触电支路、线路对地分布阻抗及用户对地泄漏阻抗；触电支路、线路对地分布阻抗及用户对地泄漏阻抗的一端依次连接在互感器组件与负载之间；触电支路、线路对地分布阻抗及用户对地泄漏阻抗的另一端均接地；其中，实验电源包括三相电源及连接至三相电源的调压器；互感器组件包括电压互感器和电流互感器，且电压互感器和电流互感器均安装在调压器的电流出口侧；负载为实验箱灯泡负载；作为线路对地的绝缘阻抗的实验箱灯泡负载包括并联的大电阻和电容；触电支路包括串联的大电阻和生物体；分析处理单元为安装在计算机中的分析处理程序。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：

1-1.搭建动物触电物理实验平台；

1-2.在所述动物触电物理实验平台中进行动物触电试验；

1-3.采集并记录动物体发生单相触电时的相关电气参数，得到动物触电电压电流实验数据；所述相关电气参数包括通过动物体的电压电流波形及剩余电流波形。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：

2-1.根据所述动物触电电压电流实验数据生成触电电压电流波形；

2-2.对触电电压电流信号进行滤波；

2-3.采用快速傅里叶变换提取滤波后的触电电压电流信号中的工频分量，得到触电信息；所述工频分量包括50Hz电压电流幅值和相位。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤4包括：

根据弗莱贝尔格等值电路求取动物的皮肤电阻R_S和皮肤电容C_S：

式中，Z为动物触电总阻抗值；R0为内电阻。