高壓交流輸電線工頻電磁場對人體頭部的影響

龔 贊 陳志英 曾建斌

（廈門理工學(xué)院電氣工程與自動化學(xué)院 廈門 361024）

隨著高壓輸電線、變電站等輸配電系統(tǒng)的廣泛分布和使用，工頻電磁場對環(huán)境的影響日漸增大，相關(guān)研究表明，當(dāng)人體長期暴露在電磁場中，可能會損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)，使人出現(xiàn)頭暈、頭痛、失眠、記憶力衰退等情況，并且會使人的致癌率和兒童患白血病的概率增高［1-3］。

美國是對超高壓輸電線路研究最早的國家，Markt和Megele最早提出了分裂導(dǎo)線表面電場的計算，以等效的單根導(dǎo)線代替分裂導(dǎo)線，先用Maxwell電位系數(shù)法計算總電荷，再把分裂導(dǎo)線作為孤立導(dǎo)體對待，認(rèn)為每根導(dǎo)線電荷相同，求出平均場強及最大場強［4］。該方法計算簡便，計算精度可滿足工程要求。1976年，日本在對《電氣設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的修改中規(guī)定了距離地面1 m時，其電場強度不應(yīng)超過3 000 V/m［5-6］。后來日本還建立了多個試驗場地，主要研究高壓輸電線下周圍電磁場對環(huán)境的影響，通過長期現(xiàn)場勘察采樣，為高壓輸電線的建設(shè)提供相關(guān)依據(jù)。2010年，國際非電離輻射防護委員會（International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection，ICNIRP）制定了《限制時變電場、磁場和電磁場暴露的導(dǎo)則（1 Hz～100 kHz）》，其中規(guī)定對于工頻（50 Hz）電場公眾暴露限值為5 kV/m，磁場公眾暴露限值為200μT［7］。世界大部分國家根據(jù)此導(dǎo)則，結(jié)合本國實際國情，制定了不同輸電線路工頻電磁場暴露限值［8-10］。

為了能夠更好地解決電磁暴露問題，我國建立了多個有關(guān)電磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）方面的機構(gòu)，部分EMC實驗室已經(jīng)具備了EMC測量和試驗的能力，并且在超高壓線路電磁污染分布、架空輸電線下交變電磁場分布、高壓輸電線路下工頻電磁場在人體中的感應(yīng)電流計算等領(lǐng)域都取得了一定的成果［11］。與此同時，國家電網(wǎng)也對全國各地區(qū)高壓輸電線、變電站等電力系統(tǒng)電磁環(huán)境問題進行了勘測，通過對現(xiàn)場信息采集和處理，為我國對電磁環(huán)境研究提供了大量數(shù)據(jù)［8］。2015年以前，我國對于交流輸電線路下電磁環(huán)境的限值缺少相應(yīng)的國家電磁環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，只有一個行業(yè)評價技術(shù)規(guī)范HJ/T24—1998［12］。隨著電磁環(huán)境問題的日益突出，2015年，我國實施了相應(yīng)的電磁環(huán)境控制限值國家標(biāo)準(zhǔn)GB 8702—2014，此標(biāo)準(zhǔn)明確了高壓交流輸電線路下工頻電磁場的公眾暴露限值，即工頻（50 Hz）電場強度公眾暴露限值為4 kV/m，工頻（50 Hz）磁通密度公眾暴露限值為100μT［13-14］。其電場強度和磁通密度都低于ICNIRP導(dǎo)則的標(biāo)準(zhǔn)限值，比ICNIRP標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格［15］。

目前，常用的工頻電磁場計算方法主要有以下幾種：有限差分法、模擬電荷法、有限元法、邊界元法等［16-17］。這些計算方法都是基于Maxwell方程實現(xiàn)的，一般是依據(jù)求解對象差異從中選取合適的計算方法。現(xiàn)有關(guān)于輸電線下人體電磁場的研究，大多數(shù)采用有限元法，但其人體模型都比較簡單，尤其是頭部，只簡單使用一個圓形來代替，無法準(zhǔn)確表達出頭部具體情況，在人體電導(dǎo)率和相對介電常數(shù)的數(shù)值上也不太精準(zhǔn)。其次在電磁場的研究中，對于人體電場強度分布的關(guān)注程度要大于磁場強度分布情況，少有具體關(guān)于人體與高壓輸電線間安全距離的研究。

本研究以220 kV交流輸電線為主要對象，通過COMSOL有限元軟件建立了頭部與輸電線仿真模型，計算與分析頭部與輸電線在不同距離時，接地和不接地兩種情況下電場強度和磁通密度分布情況，研究高壓交流輸電線工頻電磁場對人體頭部的影響，并確定頭部與輸電線之間的安全距離，從而為高壓線路的建設(shè)、工作人員及公眾的防護提供理論依據(jù)。

1 有限元建模仿真

1.1 頭部幾何模型

人體頭部模型的構(gòu)建是根據(jù)電氣和電子工程師協(xié)會（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）、國際電工委員（International Electrotechnical Commission，IEC）和歐洲電工標(biāo)準(zhǔn) 化 委 員 會 （European Committee for Electrotechnical Standardization，CENELEC）所提供的關(guān)于比吸收率（Specific Absorption Rate，SAR）值測量規(guī)范中建立的模型，并通過對其幾何模型進行微調(diào)，使之符合COMSOL multiphysics中的建模規(guī)范，然后導(dǎo)入COMSOL軟件中，其模型如圖1所示。人體各個組織、器官的電導(dǎo)率和相對介電常數(shù)各不相同，且隨頻率變化，工頻為50 Hz時，不同組織的電導(dǎo)率變化一般為0.02～2.00 S/m，相對介電常數(shù)變化一般為105～5×107。采用普遍的簡化方法，本文將頭部組織簡化為均勻介質(zhì)，忽略各組織器官間參數(shù)的差異［18-20］。人體頭部所使用的電導(dǎo)率和相對介電常數(shù)則是來自意大利國家研究委員會（National Research Council，NRC）的應(yīng)用物理研究所所發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù)，在50 Hz下，人體頭部的電導(dǎo)率為0.233 29 S/m，相對介電常數(shù)為17 719 000，相對磁導(dǎo)率為1。

圖1 人體頭部三維幾何模型Fig.1 Three-dimensional geometric model of human head

1.2 輸電線幾何模型

1.2.1輸電線選型

高壓輸電線路一般架設(shè)得非常高且長，相對于人體尺寸而言，可以近似認(rèn)為在人體所站地面處，輸電線路產(chǎn)生的電場強度均勻且垂直于地面。一般情況下，在高壓交流輸電線路中，與其相關(guān)的一些設(shè)備（如避雷針、桿塔、絕緣子、金具等）對于高壓輸電線路在周圍產(chǎn)生的電磁場影響較小，因此在研究高壓輸電線路對人體周圍電磁場的影響中，可忽略這部分的影響，只考慮輸電線部分［11，21］。因為避雷針、桿塔、絕緣子、金具等在建模中影響不大，且在仿真時會占用大量內(nèi)存，為更加方便得到仿真結(jié)果，在模型搭建中省略了這部分模型，只建立輸電線路模型［3，22］。在輸電線的選擇中，采用雙分裂導(dǎo)線，由于分裂導(dǎo)線可使導(dǎo)線周圍磁場分布改變，從而等效地增大了導(dǎo)線半徑，在建模時，使用與等效半徑相等的單導(dǎo)線來代替雙分裂導(dǎo)線。本文所選擇的輸電線為鋼芯鋁絞線，型號為2×LGJ-400/35，其中，輸電線直徑為26.82 mm，分裂間距為0.4 m，三相輸電線水平排列，輸電線A相、B相、C相三相間兩兩相距為6 m，輸電線長度均取30 m，且忽略輸電線的弧垂影響。輸電線與頭部的示意圖如圖2所示，頭部與輸電線間距為D，頭面部朝向與輸電線電流方向相同。

圖2 輸電線與頭部示意圖：(a)頭部接地；(b)頭部不接地Fig.2 Schematic diagram of transmission line and head:(a)head grounded;(b)head ungrounded

1.2.2輸電線路等效半徑處理

雙分裂導(dǎo)線的示意圖如圖3所示。

圖3 分裂導(dǎo)線示意圖Fig.3 Schematic diagram of split conductor

分裂導(dǎo)線的等效半徑計算公式［8，23-24］見式（1）。分裂導(dǎo)線幾何半徑見式（2）。

式中：R為分裂導(dǎo)線幾何半徑；r為分裂導(dǎo)線半徑；n為分裂導(dǎo)線的分裂根數(shù)；d為分裂間距。

1.3 有限元模型的物理場選擇和邊界條件設(shè)置

在工頻條件下，電場可以看作一個準(zhǔn)靜態(tài)場，磁場可以看作一個恒定磁場，兩者之間互不干擾，因此本文將電場與磁場仿真分開進行。

1.3.1電場仿真的物理場選擇和邊界條件設(shè)置

電場仿真中，物理場選擇AC/DC模塊中“電流物理場接口”，其相關(guān)求解方程見式（3）、（4）、（5）。

式中：J為總電流密度，A/m2；Qj，v為層電流源，A/m3；σ為媒質(zhì)的電導(dǎo)率，S/m；E為電場強度，V/m；Je為外部電流密度，A/m2；V為電位函數(shù)，V。

邊界條件設(shè)置如圖4所示。1～5為“電絕緣”邊界條件，6為接地邊界條件，其中頭部最低點與接地邊界相接觸，7～9設(shè)為“終端”域條件，用于對三相輸電線進行電壓參數(shù)設(shè)置，7、8、9分別對應(yīng)輸電線的A、B、C三相，其電壓設(shè)置如（6）式。

圖4 有限元模型Fig.4 Finite element models

式中：VA、VB、VC分別為A、B、C三相的電壓，其相位相差120°；V0為幅值，即220× 2 kV。

在材料選擇方面：三相輸電線為鋼芯鋁絞線，鋼芯用于增加強度，鋁絞線用于傳送電能，仿真中只使用鋁絞線，采用“鋁”材料；頭部組織電導(dǎo)率與相對介電常數(shù)按1.1節(jié)所述設(shè)置；在電流物理場中，空氣的電導(dǎo)率不能為0，因此將空氣的電導(dǎo)率設(shè)為1×10?20S/m，其遠小于所研究對象的電導(dǎo)率。

1.3.2磁場仿真的物理場選擇和邊界條件設(shè)置

磁場仿真中，物理場選擇AC/DC模塊中“磁場物理場接口”，其相關(guān)求解方程為式（7）～（10）。

式中：H為磁場強度，A/m；A為矢量磁位，T·m；D為電位移矢量，C/m2。

邊界條件設(shè)置如圖4所示。1～6為“磁絕緣”邊界條件，頭部不與下底面接觸，7～9為“線圈”域條件，用于對三相輸電線進行電流參數(shù)的設(shè)置，7、8、9分別對應(yīng)輸電線的A、B、C三相，其電流設(shè)置見式（11）。

式中：IA、IB、IC分別為A、B、C三相的電流，其相位相差120°，一般220 kV輸電線電流有效值為600～1 200 A，本文采用電流為800 A，I0為幅值，即800× 2 A。

在材料的選擇方面：三相輸電線所采用的為“鋁”材料；頭部的電導(dǎo)率、相對介電常數(shù)和相對磁導(dǎo)率如1.1節(jié)所述，空氣電導(dǎo)率設(shè)為1×10?5S/m，其遠小于所研究對象的電導(dǎo)率。

2 仿真結(jié)果分析

2.1 電場仿真結(jié)果分析

在頭部電場仿真分析中，采用頭部接地與不接地兩種方法，分析人體與地之間在絕緣和不絕緣兩種情況下頭部的電磁場分部情況，間接性仿真人體在穿絕緣鞋和不穿絕緣鞋情況下的電磁場分布情況。

2.1.1頭部接地時電場仿真分析

頭部接地位于輸電線正下方（D=6 m）時，其周圍表面電場強度分布情況如圖5所示。由圖5可知，表面電場強度主要分布在頭頂和鼻尖附近，其中頭頂部的表面電場強度最大，下巴部位的電場強度最小。這是由于頭部接地時，附近大部分正電荷流入了大地，此處的表面電場強度很小，頭頂部距離輸電線最近，電荷分布密集。鼻子屬于頭部的尖端部位，部分電荷也會集中在此處，使此處表面電場強度大于同一水平區(qū)域。

圖5 接地時頭表面電場分布圖(D=6 m)Fig.5 Distribution of electric field on head surface when grounded(D=6 m)

為研究頭部距離輸電線不同高度時，其表面電場強度大小，本文對輸電線與頭部每隔2 m進行了一次表面電場強度計算，分別取頭部距離輸電線6 m、8 m、10 m、12 m、14 m高度進行計算，各高度頭部表面電場強度的分布情況與圖5基本一致。不同距離下頭部表面電場強度最大值如圖6所示，可以看出，隨著高壓輸電線距離頭部越遠，頭部表面電場強度越小，其表面電荷分布越稀疏，符合電場與距離平方成反比的理論。

由圖6可知，在距離輸電線10 m和12 m時，頭部表面電場強度最大值分別為6 306.6 V/m和3 099.4 V/m。而ICNIRP導(dǎo)則與我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 8702―2014中表明［14］，工頻電場強度公眾暴露限值分別為5 000.0 V/m和4 000.0 V/m。為了更精確得到頭部在高壓輸電線下的最小安全距離，這里分別對人體頭部距離輸電線10.5 m、11.0 m和11.5 m時進行一次仿真，其頭部表面電場強度最大值分別為5 308.4 V/m、4 465.9 V/m和3 708.2 V/m。

圖6 頭部表面電場強度最大值隨輸電線高度變化Fig.6 Maximum electric field intensity on the head surface varies with the height of the transmission line

依據(jù)仿真結(jié)果可知，為使人體在高壓線附近處于一個安全的環(huán)境中，接地時，根據(jù)ICNIRP導(dǎo)則，人與220 kV輸電線路應(yīng)保持11.0 m以上的距離較為合適；根據(jù)我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 8702―2014可知，在220 kV輸電線路下，人與之保持11.5 m以上的距離才會較為安全。

頭部距離輸電線6 m時，其內(nèi)部電勢、電流密度和電場強度分布如圖7所示。從圖7（a）可知，頭內(nèi)部存在著微小的電位差，其電位非常小，都在2 mV左右，只有接地點的電位為0，因此，整個頭部模型與大地可以認(rèn)為是等電位。圖7（b）表明，頭內(nèi)部電流密度最大值位于接地點，為1.060 A/m2，這是由于頭部電流會向接地點流入，使接地點附近的電流密度變大，但頭內(nèi)部電流密度非常小，平均電流密度為0.343 mA/m2。從圖7（c）可以看出，頭內(nèi)部的電場最大值位于接地點，為4.451 V/m，圖7（b）與圖7（c）相結(jié)合可知，其符合式（4）的理論，但頭內(nèi)部的電場強度都非常小，平均電場強度只有1.441 mV/m。理想介質(zhì)表面上的邊界條件如式（12）所示。

圖7 接地時頭內(nèi)部各參數(shù)分布圖(D=6 m)：(a)電勢；(b)電流密度；(c)電場強度Fig.7 Distribution diagram of various parameters inside the head when grounded(D=6 m):(a)electric potential;(b)current density;(c)electric field intensity

式中：E1t=E2t，其為介質(zhì)內(nèi)外表面上的電場強度，V/m；ε1和ε2為兩種不同介質(zhì)的相對介電常數(shù)；E1n與E2n為兩種不同介質(zhì)的電場強度，V/m。依據(jù)式（12）原理可得到ε1E1n=ε2E2n，由于頭部相對介電常數(shù)為17 719 000，其遠大于空氣中的相對介電常數(shù)，因此頭內(nèi)部電場很小，仿真結(jié)果與理論相符。

表1為接地時頭部與輸電線在不同距離下各參數(shù)相關(guān)情況。由表1可以看出，頭部接地時，在不同間距下，頭內(nèi)部平均電場強度很小，電勢也隨輸電線路高度的增大而減小，其平均電流密度均小于ICNIRP導(dǎo)則規(guī)定的2 mA/m2。對于公眾暴露下的工頻（50 Hz）電磁場而言，一般頭內(nèi)部電場強度基本限值為0.4 V/m［25］，依據(jù)表1中的參數(shù)可知，頭內(nèi)部的電場強度處于安全范圍內(nèi)。

表1 接地時頭部與輸電線在不同距離下各參數(shù)相關(guān)情況Table 1 Correlation of parameters between head and transmission line at different distances when grounded

在模型不變的前提下，本文對輸電線加以不同等級的電壓，用于對頭部表面電場強度進行對比，其結(jié)果如圖8所示?？梢钥闯?，頭部與輸電線在相同間距下，電壓等級越高，頭部表面電場強度越大，頭部與輸電線的最小安全距離隨電壓等級的升高而增大。

圖8 不同電壓下頭部表面電場強度最大值隨線路高度變化Fig.8 Maximum electric field intensity on the head surface varies with the height of the line under different voltage

2.1.2頭部不接地時電場仿真分析

頭部不接地時其表面電場強度分布如圖9所示，頭部與輸電線的間距分別為6 m和14 m。從圖9（a）可以看出，頭部表面電場強度最大值位于頭底部，在6 m時，頭部電場主要分布于頭頂部和底部，但隨著頭部與輸電線的間距變大，頭兩側(cè)開始有電場分布，中間部分電場慢慢變小，其結(jié)果如圖9（b）所示。

圖9 不接地時頭部表面電場分布圖：(a)D=6 m；(b)D=14 mFig.9 Electric field distribution of head surface when ungrounded:(a)D=6 m;(b)D=14 m

頭部與輸電線在不同間距（與接地時研究的高度相同）下，其表面電場強度最大值如圖10所示。從圖10中可知，隨著高壓輸電線距離頭部越遠，頭部表面電場強度越小，其表面電荷分布越稀疏。

圖10 頭部表面電場強度最大值隨輸電線高度變化Fig.10 Maximum electric field intensity on the head surface varies with the height of the transmission line

為得到頭部在輸電線下的最小安全距離，分別在頭部距離輸電線10.5 m、11.0 m和11.5 m時進行仿真，其表面電場強度最大值分別為4 919.8 V/m、4 779.7 V/m和4 429.7 V/m。

仿真結(jié)果表明，為使人體在高壓線附近處于一個安全的環(huán)境中，不接地時，根據(jù)ICNIRP導(dǎo)則，人與220 kV輸電線應(yīng)保持10.5 m以上的距離才會較為安全；根據(jù)我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 8702―2014可知，在220 kV輸電線路下，人與之保持12 m以上的距離才會較為安全。

頭部距離輸電線6 m時，其內(nèi)部電勢、電流密度和電場強度分布圖如圖11所示。從圖11（a）可知，其電勢最大值出現(xiàn)在頭頂，此時雖然頭部電勢很大，但頭頂和下巴處并無明顯電位差，因此頭部可認(rèn)為是等位體。圖11（b）表明，由于下巴最低點處不接地，電荷無法聚集，所以電流密度較小，電流密度最大值位于橫截面積最小的頭底部。圖11（b）和圖11（c）相結(jié)合可知，頭內(nèi)部電場強度與電流密度的分布規(guī)律基本是一致的，符合式（4）的理論。依據(jù)式（12）的理論可得到ε1E1n=ε2E2n，由于頭部相對介電常數(shù)為17 719 000，其遠大于空氣中的相對介電常數(shù)，因此圖11（c）仿真出的結(jié)果與理論相符，其內(nèi)部電場強度很小。

圖11 不接地時頭內(nèi)部各參數(shù)分布圖(D=6 m)：(a)電勢；(b)電流密度；(c)電場強度Fig.11 Distribution of parameters inside the head when ungrounded(D=6 m):(a)electric potential;(b)current density;(c)electric field strength

由表2可知，頭部不接地時，在不同間距下，其內(nèi)部最大電流密度與電場強度均處于安全范圍內(nèi)，電勢隨輸電線路高度的增加而減小。

表2 不接地時頭部與輸電線在不同距離下各參數(shù)相關(guān)情況Table 2 Correlation of various parameters between the head and the transmission line at different distances when ungrounded

圖12為在不同電壓下頭部表面電場強度最大值與輸電線之間的變化，不接地時頭部表面電場強度與接地時的變化基本一致，輸電線電壓等級越高，頭部表面電場強度越大，其最小安全距離也隨之變大。

圖12 不同電壓下頭部表面電場強度最大值隨線路高度變化Fig.12 The maximum electric field intensity on the head surface varies with the height of the line under different voltage

2.2 磁場仿真結(jié)果分析

輸電線與頭部間距6 m時，其周圍磁通密度分布情況如圖13所示。從圖13可知，頭部整體磁通密度變化范圍較小，離輸電線距離最近的部位磁通密度最大，遠離輸電線的部位磁通密度小，符合磁場與距離平方成反比的理論。

為了與頭部電場強度進行對比，在對頭部磁場分析中，本文分別在輸電線距離頭部6 m、8 m、10 m、12 m、14 m高度進行了仿真，與電場所研究的5個高度相同。各高度頭部磁通密度分布情況與圖13基本一致，不同高度下頭部表面磁通密度最大值如圖14所示。從圖14中可知，頭部表面磁通密度遠小于ICNIRP導(dǎo)則規(guī)定的200μT與GB 8702―2014標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的100μT。隨著輸電線線距離頭部越遠，頭部磁通密度越小，其符合磁場與距離平方成反比理論。

圖13 頭部磁通密度分布圖(D=6 m)：(a)頭部表面磁通密度；(b)頭內(nèi)部磁通密度Fig.13 Head magnetic flux density distribution diagram(D=6 m):(a)head surface magnetic flux density;(b)magnetic flux density inside the head

圖14 頭部表面磁通密度隨線路高度的變化Fig.14 Change of the magnetic flux density on the head surface with the height of the line

表3為頭部距離輸電線不同高度時，其內(nèi)部最大磁通密度與電流密度結(jié)果。在頭部與輸電線距離6 m時，內(nèi)部最大磁通密度與電流密度分別為29.540 2μT和0.239 mA/m2，由此可知，頭內(nèi)部的磁通密度和電流密度均在ICNIRP導(dǎo)則與GB 8702―2014標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的安全范圍內(nèi)。

表3 頭部與輸電線在不同距離下各參數(shù)相關(guān)情況Table 3 Correlation of parameters between head and transmission line at different distances

圖15為220 kV輸電線在允許的電流范圍內(nèi)，其磁通密度最大值，可以看出，當(dāng)頭部距離輸電線6 m、最大電流為1 200 A時，其最大磁通密度為43.7μT，仍在安全范圍內(nèi)。

圖15 不同電流下頭部表面磁通密度最大值隨線路高度變化Fig.15 Maximum magnetic flux density on the head surface under different currents change with line height

依據(jù)仿真結(jié)果可知，220 kV輸電線路下的磁場對人體頭部的影響很小，基本可以忽略。

3 討論

文獻［27］中的實驗表明，當(dāng)電磁場強度達到一定程度時，才能對人體的健康產(chǎn)生影響，并不能模糊說“電磁場對人體健康有影響”。文獻［18］表明，輸電線下人體最小安全距離主要是由電場強度所決定的，磁通密度并不是決定最小安全距離的主要因素。ICNIRP導(dǎo)則中也通過實驗給出了相應(yīng)的安全限值，GB 8702―2014標(biāo)準(zhǔn)也以此制定安全標(biāo)準(zhǔn)。以此為依據(jù)，在本文仿真中，輸電線電流在600～1 200 A、頭部與輸電線在6～14 m時，頭部表面最大磁通密度均未超過ICNIRP導(dǎo)則和GB 8702―2014標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的磁通密度限值。

4 結(jié)論

本研究使用有限元計算方法，計算了220 kV高壓輸電線路下人體頭部所產(chǎn)生的磁通密度和表面電場強度，得到以下結(jié)論：（1）頭部接地時，頭頂部電場較大，不接地時則頭底部電場較大。無論是否接地，頭內(nèi)部電場分布情況基本一致，其內(nèi)部電場很小。接地與不接地對頭內(nèi)部電流密度有一定影響，同等距離下接地時頭內(nèi)部最大電流密度比不接地時要偏大；（2）人體頭部的電場強度和與輸電線間的距離成反比，依據(jù)我國標(biāo)準(zhǔn)，接地和不接地時，220 kV輸電線的最小安全距離分別為11.5 m和12 m，而我國GB 50545―2010標(biāo)準(zhǔn)中指出，220 kV交流輸電線經(jīng)過公路時，其對地的最小垂直距離不得小于8 m［26］。因此，相關(guān)部門在架設(shè)輸電線時，應(yīng)考慮實際情況，保證其對人體產(chǎn)生的電場不超過4 kV/m；（3）人體頭部所產(chǎn)生的磁通密度大小也是隨著頭部與輸電線之間距離的變大而減小。對于本研究而言，在220 kV輸電線允許的電流范圍內(nèi)，頭部與輸電線距離6 m時，其表面磁通密度最大值為ICNIRP導(dǎo)則限值（200μT）的21.9%～11.0%，我國規(guī)定限值（100μT）的43.7%～21.9%。結(jié)合對電場的分析可知，在高壓輸電線中，對人體產(chǎn)生影響的主要因素是電場的大小，磁場對人體的影響相對要小很多。

本文中計算的電位、電場、電流密度等參數(shù)也能為220 kV輸電線路下的工作人員在防護和注意事項上提供參考。在對人體頭部仿真時，本文視頭部為均勻介質(zhì)，只考慮了其相對介電常數(shù)、電導(dǎo)率和相對磁導(dǎo)率，沒有考慮頭部內(nèi)各組織間的關(guān)系，因此文中仿真結(jié)果會和實際上有一定的偏差。下一步研究工作將優(yōu)化頭部模型，采取頭部分層的方式，以便獲取更加精確的相關(guān)數(shù)據(jù)。