(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210726751.6 (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 国网陕西省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 710054 陕西省西安市国家民用航天 产业基地 航天中路6 69号 申请人 国网(西安)环保技 术中心有限公司 　 西安理工大 学 (72)发明人 杨彬　白晓春　耿明昕　张中军　 鱼小兵　徐伟杰　王闯　王森　 王辰曦　韩文　潘晓彤　王育佳　 景龑　王绿　赵亚林　马建刚　 申晨　刘新江　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 范巍(51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 基于感应电击安全的农作物 托架设计方法、 装置及设备 (57)摘要 本发明公开了基于感应电击安全的农作物 托架设计方法、 装置及设备， 通过有限元仿真软 件， 搭建输电线路模型并在输电线下方按照 农作 物托架一般布置方式设置悬浮导体， 通过在导线 上加载不同相序的电压， 得到导体对地的电压及 导体上流过的电流， 并计算得到人体接触瞬间释 放的能量。 通过改变不同的影响因素， 得到不同 的对地电压和能量值， 以此为依据选择合适的架 设方案， 来保证经济性与安全性。 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 CN 115062516 A 2022.09.16 CN 115062516 A 1.基于感应电击安全的农作物托架设计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 建立整体模型， 所述整体模型包括输电导线模型和农作物托架模型， 所述输电导线 模型位于农作物托架模型上方； 输电导线模型包括： 两根A相输电导线、 两根B相输电导线和 两根C相输电导线； 农作物托架模型包括多根相互平行 的悬浮导体和悬浮导体布置参数 的 初始值， 所述布置参数包括悬浮导体长度、 悬浮导体距地面的高度以及悬浮导体与输电导 线之间的角度； S2、 在整体模型外侧建立空气域， 对于所建立的空气域， 将输电导线垂直穿入的两个面 设置为电绝缘， 其余四个面设置为接地； 之后在A相导线、 B相导线和C相导线中按照不同相 序加载电压， 模拟输电导线运行状态； S3、 对悬浮导体和输电导线的侧面建立扫掠网格， 对于悬浮导体和输电导线的端面建 立自由四面体网格； 整体模型的其 他部分也均建立自由四面体网格； S4、 利用S3中建立的扫掠和自由四面体两种网格， 计算各悬浮导体两端的感应电压值； 依次改变悬浮导体的高度、 长度以及悬浮导体与输电导线之间的角度， 其余两个参数不变， 重新建立扫掠和自由四面体网格并重新计算得到新的布置参数下各悬浮导体两端的感应 电压值； S5， 比较S4得到的不同布置参数下的悬浮导体两端的感应电压值， 取同一布置参数下 感应电压值 最小的悬浮 导体的感应电压值进行比较， 根据比较结果选择最优的布置参数。 2.根据权利要求1所述的基于感应电击安全的农作物托架设计方法， 其特征在于， 所述 S1中， 在COMSOL多物理场仿真软件中建立整体模型。 3.根据权利要求1所述的基于感应电击安全的农作物托架设计方法， 其特征在于， 所述 S4中， 用COMSOL多物理场仿真软件中的频域计算模块计算各 悬浮导体两端的感应电压值。 4.根据权利要求1所述的基于感应电击安全的农作物托架设计方法， 其特征在于， 所述 S4中， 悬浮导体的高度变化范围为1.5m ‑4m， 悬浮导体长度变化范围为10m ‑50m； 悬浮导体与 输电导线之间的角度变化范围为0 ° ‑90°。 5.根据权利要求4所述的基于感应电击安全的农作物托架设计方法、 ， 其特征在于， 所 述S4中， 悬浮导体的高度变化步长为0.5m； 悬浮导体长度变化步长为10m； 悬浮导体与输电 导线之间的角度的变化 步长为15 °。 6.根据权利要求1所述的基于感应电击安全的农作物托架设计方法， 其特征在于， 所述 S5中， 比较S4得到的不同布置参数下的悬浮导体两端的感应电压值， 取同一布置参数下感 应电压值最小的悬浮导体的感应电压值进 行比较： 将悬浮导体长度以及悬浮导体与输电导 线之间的角度不变时， 感应电压值最小的高度作为选定高度； 将悬浮导体高度以及悬浮导 体与输电导线之间的角度不变时， 感应电压值最小的长度作为选定长度； 将悬浮导体高度 和长度不变时， 感应电压值 最小的悬浮 导体与输电导线之间的角度作为选 定角度。 7.根据权利要求1所述的基于感应电击安全的农作物托架设计方法， 其特征在于， 所述 S5完成后， 计算选定的布置参数下当人体触摸到悬浮导体上时流过人体的电流， 根据流过 人体的电流计算悬浮导体在接地瞬间流入大地的感应能量值， 来验证S6中选择的布置参 数。 8.根据权利要求7所述的基于感应电击安全的农作物托架设计方法， 其特征在于， 计算 感应能量 值的公式为 ∫i2Rdt， i为流过人体的电流， 电阻R为将人体等效成电阻的电阻值。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115062516 A 29.一种农作物托架设计装置， 其特 征在于， 包括： 输入模块， 用于接收输入的农作物托架 的初始布置参数， 并将农作物托架 的初始布置 参数传递至处 理模块； 处理模块， 用于根据初始布置参数以及设定的布置参数的变化规律， 得到多组布置参 数， 并计算各布置参数下， 农作物托架两端的感应电压值， 再根据农作 物托架两端的感应电 压选定农作物托架最终的布置参数； 显示模块， 用于 显示选定的农作物托架 布置参数。 10.一种计算机设备， 其特征在于， 包括电连接的存储器和 处理器， 所述存储器上存储 有可在处理器上运行的计算机程序， 所述处理器执行所述计算机程序时， 实现权利要求 1‑8 中任意一项所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115062516 A 3