基于生物电阻抗频率散射特性的触电特征识别仿真研究

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1、第37卷第3期四川电力技术Vo1．37。No．32014年6月SichaanElectricPowerTechnologyJun．．2014基于生物电阻抗频率散射特性的触电特征识别仿真研究李浩，刘继勋，赵恒，范康林，肖先勇(1．四川大学电气信息学院，四川成都610065；2．国网资阳供电公司，四川资阳413000；3．国网自贡供电公司，四川自贡643000)摘要：识别人体触电特征是电网安全防御、用电安全保护、开发新型漏电保护装置等的重要前提。基于生物电阻抗理论，研究人体阻抗频散特性和人体触电阻抗参数求取方法。利用低压配电网谐波电压，

2、提出一种考虑人体阻抗及其频率散射特性的人体触电特征识别方法。基于PscAD／EMTDc、MATLAB的仿真实验表明，该方法简单、可行，对于解决当前剩余电流保护普遍存在的死区问题和开发基于人体触电特征的新型漏电保护装置有一定参考价值。关键词：生物电阻抗；人体触电；漏电保护；剩余电流；特征Abstract：Identificationforthecharacteristicsofhumanbodyelectricshockisanindispensableprerequisiteforthesecurityanddefenseofpow

3、ergrid，thesecurityprotectionofpowerutilization，andthedevelopmentofnovelleakageprotectionde—vices．Basedonthetheoryofelectricalbioimpedance(EBI)，themethodforthefrequencyscatteringcharacteristicsofhumanboJyandtheimpedanceparametersofhumanboayelectricshockarestudied．Usingt

4、heharmonicvoltagecommonlyexistinginlow—voltagedistributionnetwork，theidentificationmethodforthecharacteristicsofhumanbodyelectricshockisproposedconsideringhumanbodyimpedanceanditsfrequencyscatteringcharacteristics．Theproposedmethodisverifiedtobesimple，feasibleandfastby

5、thesimulationresultswithPSCAD／EMTDCandMATLAB．whichisofreferencesignificanceforelimina—tingthedead—zoneoftheresidualcurrentprotectivedevicesandthedesignofnovelleakageprotectiondevicesbasedonthecharacteristicsofhumanbodyelectricshock．Keywords：electricalbioimpedance；human

6、bodyelectricshock；leakageprotection；residualcurrent；characteristic中图分类号：TM866文献标志码：A文章编号：1003—6954(2014)03—0010—04是根据线路总剩余电流的幅值或幅值变化量的大小0引言来判断保护器是否应该动作，并不区分该电流是由漏电故障还是人体触电所致。由于线路通常存在正农网改造以后，国网公司所属配电网络覆盖区常剩余电流，致使实用中的漏电保护装置大多无法域更广，尤其在广大农村地区自然和气象环境复杂，真正辨识角虫／漏电故障电流信号，难以准确动

7、作于故电网装备水平相对较低，用电安全意识不强，触／漏障，均存在一定的保护死区。电事故发生较城市更为频繁。对中国西部某区县调实际中通常通过设置总保护、分支保护和末端查，该地区2013年发生人体触电事故9起，给人民保护三级保护，根据各级的剩余电流或其变化量对生命财产和责任单位造成巨大损失。因此，研究人触漏电事故进行保护¨．4J。保护定值一般设置为：体触电特征及其识别方法，是当前迫切需要解决的三相总保护(100～500mA，0．2—0．5S)，单相分支重要课题，具有重要理论价值和重大社会意义。保护(50～100mA，0．1～0．2S)，单

8、相末端保护(15中国低压电网中为防止人身触电伤亡事故和因～30mA，0S)。这既考虑了躲过自然漏电流又考虑漏电事故引起的电气火灾，广泛使用电流动作型剩了尽量提高供电可靠性。在发生一般漏电事故时，余电流保护装置(residualcurr