一種用于特高壓直流輸電線下動(dòng)物造模的飼養(yǎng)籠具及電場(chǎng)暴露劑量的確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電磁場(chǎng)的生物效應(yīng)研宄領(lǐng)域，尤其涉及一種用于特高壓直流輸電線下 動(dòng)物造模的飼養(yǎng)籠具及電場(chǎng)暴露劑量的確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為實(shí)現(xiàn)全國(guó)電力資源的優(yōu)化配置，我國(guó)特高壓電網(wǎng)的建設(shè)正如火如荼地推進(jìn)。隨 著我國(guó)率先自主研發(fā)成功世界上電壓等級(jí)最高的±800kV直流輸電技術(shù)，特高壓直流輸電 線產(chǎn)生的電磁場(chǎng)及其影響備受公眾關(guān)注，關(guān)于特高壓直流輸電技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定也日益 迫切。與交流輸電線傳輸交變電流產(chǎn)生時(shí)變電場(chǎng)不同，直流輸電線傳輸穩(wěn)恒電流產(chǎn)生的是 OHz的非時(shí)變電場(chǎng)（靜電場(chǎng)）。此外，直流輸電線路與交流輸電線路電暈產(chǎn)生的離子分布也 存在很大不同。交流線路由于導(dǎo)線電壓的極性發(fā)生周期性變化，上半周期因電暈放電空氣 電離產(chǎn)生的離子，在下半周期由于電壓極性的改變幾乎全部被拉回導(dǎo)線，使得帶電離子只 在導(dǎo)線周圍較小的區(qū)域內(nèi)做往返運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線與大地之間的廣闊空間內(nèi)不存在帶電離子。對(duì) 于直流線路而言，由于電壓極性固定，其電暈產(chǎn)生的帶電離子在電場(chǎng)力的作用下不斷向空 間運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致導(dǎo)線與大地之間的廣闊空間內(nèi)充滿帶電離子，而這些帶電離子本身又會(huì)產(chǎn)生 電場(chǎng)（稱為離子流場(chǎng)），與直流輸電線路導(dǎo)線上的電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)（又稱標(biāo)稱電場(chǎng)）疊加 形成合成電場(chǎng)，該電場(chǎng)最大可能達(dá)到標(biāo)稱電場(chǎng)的3~3. 5倍。
[0003] 由于直流輸電線路相對(duì)于交流輸電線路而言產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度較高，且伴隨有離子 流的出現(xiàn)，因此用同一標(biāo)準(zhǔn)來衡量二者的電磁環(huán)境影響顯然不是很合理。目前，國(guó)際上尚未 給出頻率為OHz的非時(shí)變電場(chǎng)（靜電場(chǎng)）暴露限值。在我國(guó)，也僅有一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《±800kV 特高壓直流線路電磁環(huán)境參數(shù)限值》(DL/T 1088-2008)作為我國(guó)直流輸電工程電磁環(huán)境評(píng) 價(jià)暫行標(biāo)準(zhǔn)。一般而言，制訂電磁環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)必須有充分的科學(xué)依據(jù)，包括理論依據(jù)、動(dòng) 物實(shí)驗(yàn)依據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和人群流行病學(xué)依據(jù)，從這個(gè)角度講，該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定依據(jù)特別是動(dòng) 物實(shí)驗(yàn)依據(jù)等還很不充分，該標(biāo)準(zhǔn)成為國(guó)標(biāo)甚至國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，需進(jìn)一步深入開展相關(guān)動(dòng)物實(shí) 驗(yàn)研宄。
[0004] 由于直流輸變電線路電磁環(huán)境的特殊性，在進(jìn)行相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研宄時(shí)的造模方法 顯得尤為關(guān)鍵。一般而言，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)籠具多由聚丙烯等材料制成，若直接將其應(yīng)用于特 高壓直流輸電線路下動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的造模，可能會(huì)由于帶電離子在籠具上的吸附及累積產(chǎn)生附 加電場(chǎng)，從而影響實(shí)際的暴露場(chǎng)強(qiáng)大小。另一方面，帶電離子在籠具上的吸附及累積可能對(duì) 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物造成暫態(tài)電擊，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響。若以導(dǎo)電材料（如金屬）替代聚丙烯等材 料制作動(dòng)物飼養(yǎng)籠具，盡管可以避免籠具對(duì)帶電離子的累積，但金屬材料會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷， 導(dǎo)致嚴(yán)重的電場(chǎng)畸變，同樣不適合用于特高壓直流輸電線下動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的造模。目前為止，尚 無文獻(xiàn)或?qū)＠o出特高壓直流輸電線下的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)造模方法，這給特高壓直流輸電線電磁 環(huán)境效應(yīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研宄造成了一定的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種用于特高壓直流輸電線下動(dòng)物造模的飼養(yǎng)籠具及電場(chǎng)暴露劑量 的確定方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中飼養(yǎng)籠具對(duì)動(dòng)物造模試驗(yàn)結(jié)果的影響的問題。
[0006] -種用于特高壓直流輸電線下動(dòng)物造模的飼養(yǎng)籠具，包括：
[0007] 箱體，該箱體的頂部開放，底板上開設(shè)若干排水孔；
[0008] 支撐腳，設(shè)于所述箱體底部；
[0009] 飼料槽和水瓶槽，均設(shè)于所述箱體外壁上，且與箱體內(nèi)部相通；
[0010] 飲水瓶，置于所述水瓶槽內(nèi)；
[0011] 所述箱體、支撐腳、飼料槽及水瓶槽均采用絕緣材料，所述箱體、飼料槽與水瓶槽 的內(nèi)外表面及支撐腳的表面均涂有半導(dǎo)體膜。
[0012] 本發(fā)明主要從動(dòng)物飼養(yǎng)籠具及其配套用具的設(shè)計(jì)、電場(chǎng)暴露劑量的確定等角度 出發(fā)，具體包括減小動(dòng)物飼養(yǎng)籠具對(duì)特高壓直流輸電線電場(chǎng)的屏蔽、防止帶電離子在籠具 表面的吸附和累積、防止特高壓直流輸電線路電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)物的飲水產(chǎn)生極化和磁化作 用、準(zhǔn)確計(jì)量特高壓直流輸電線下實(shí)驗(yàn)動(dòng)物實(shí)際的電場(chǎng)曝露劑量等，使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)的電 磁場(chǎng)環(huán)境等于或接近于特高壓直流輸電線路產(chǎn)生的實(shí)際電磁場(chǎng)環(huán)境。本發(fā)明為在實(shí)際特高 壓直流輸電線路下開展動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、客觀評(píng)價(jià)其生物效應(yīng)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
[0013] 本發(fā)明的飼養(yǎng)籠具通過支撐腳與地面的接觸，可將飼養(yǎng)籠具上吸附的帶電離子導(dǎo) 入大地。箱體底部開有若干直徑Icm的圓排水孔，以防止籠具內(nèi)雨水或動(dòng)物尿液的積聚。動(dòng) 物飼養(yǎng)時(shí)，飼養(yǎng)籠具底部需鋪設(shè)刨花填料，為避免帶電離子在填料上的吸附和累積，在新更 換填料后需噴灑少量的水使填料保持一定的濕度。
[0014] 本發(fā)明的飼養(yǎng)籠具由絕緣材料制成，內(nèi)外表面均涂有半導(dǎo)體膜，以將吸附在籠具 表面的帶電離子導(dǎo)入大地。飼養(yǎng)籠具的設(shè)計(jì)需達(dá)到減小對(duì)特高壓直流輸電線電場(chǎng)的屏蔽、 防止帶電離子在籠具表面的累積這兩個(gè)目的，當(dāng)飼養(yǎng)籠具采用上述方式設(shè)計(jì)時(shí)，適用于飼 養(yǎng)籠具處電場(chǎng)E與地面垂直時(shí)使用。
[0015] 當(dāng)動(dòng)物飼養(yǎng)籠具處電場(chǎng)E與地面不垂直時(shí)，對(duì)飼養(yǎng)籠具進(jìn)一步改進(jìn)，優(yōu)選地，還設(shè) 有用于將所述箱體的頂部開放口封閉的網(wǎng)格狀蓋板，箱體的側(cè)壁上開設(shè)若干穿透孔；網(wǎng)格 狀蓋板采用絕緣材料、且內(nèi)外表面涂有半導(dǎo)體膜；進(jìn)一步優(yōu)選，所述穿透孔為矩形開口；更 進(jìn)一步優(yōu)選，所述矩形開口為橫向開口，且在箱體的側(cè)壁上均勻開設(shè)。
[0016] 所述網(wǎng)格狀蓋板由絕緣材料制成，蓋板上網(wǎng)格大小以實(shí)驗(yàn)動(dòng)物不能逃脫為宜，且 開口率盡可能大；網(wǎng)格狀蓋板內(nèi)外表面涂有半導(dǎo)體膜，以將吸附在表面的帶電離子導(dǎo)入大 地；動(dòng)物飼養(yǎng)籠具四周的矩形開口大小以實(shí)驗(yàn)動(dòng)物不能逃脫為宜，用以減少籠具側(cè)面對(duì)電 場(chǎng)的屏蔽。
[0017] 飲水瓶的設(shè)計(jì)主要為避免特高壓直流輸電線電場(chǎng)、磁場(chǎng)對(duì)水瓶?jī)?nèi)的水產(chǎn)生極化、 磁化作用，從而避免動(dòng)物飲用極化、磁化后的水對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。
[0018] 所述飲水瓶包括瓶身和帶有飲水導(dǎo)管的瓶塞。所述飲水導(dǎo)管貫通入箱體內(nèi)部，便 于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物取水。
[0019] 進(jìn)一步地，所述瓶身由內(nèi)至外依次為絕緣內(nèi)膽、磁場(chǎng)屏蔽層、電場(chǎng)屏蔽層和絕緣外 殼，絕緣外殼表面涂有半導(dǎo)體膜；所述飲水導(dǎo)管由內(nèi)至外依次為絕緣內(nèi)壁、磁場(chǎng)屏蔽層、電 場(chǎng)屏蔽層和絕緣外壁，絕緣外壁表面涂有半導(dǎo)體膜；所述瓶塞為彈性絕緣材料制成的實(shí)體， 內(nèi)嵌磁場(chǎng)屏蔽層和電場(chǎng)屏蔽層，瓶塞外層表面涂有半導(dǎo)體膜；所述瓶身、飲水導(dǎo)管及瓶塞的 電場(chǎng)屏蔽層均連接接地導(dǎo)線，所述接地導(dǎo)線的外層絕緣并涂有半導(dǎo)體膜。
[0020] 以上所述磁場(chǎng)屏蔽層可采用高磁導(dǎo)率材料，電場(chǎng)屏蔽層可采用金屬絲網(wǎng)，瓶塞可 采用橡膠材料制造。
[0021] 本發(fā)明的飼養(yǎng)籠具優(yōu)選地，還包括可拆卸式安裝于箱體上方的防雨蓋板?？刹鹦?防雨蓋板用以在降水等氣象條件下對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行保護(hù)，而平日里不加設(shè)蓋板，在動(dòng)物實(shí) 驗(yàn)過程中，需嚴(yán)格記錄加設(shè)防雨蓋板和不加防雨蓋板的時(shí)間，并且實(shí)地測(cè)量加設(shè)防雨蓋板 和不加防雨蓋板情況下動(dòng)物飼養(yǎng)區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)大小。
[0022] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述防雨蓋板上設(shè)有定位孔，箱體頂部對(duì)應(yīng)位置處設(shè)有固定套筒， 防雨蓋板的定位孔與對(duì)應(yīng)的固定套筒間用支撐桿連接，每根支撐桿均配備有用以固定和調(diào) 節(jié)支撐桿高度的調(diào)節(jié)環(huán)，所述支撐桿與調(diào)節(jié)環(huán)均采用絕緣材料，且外表面涂有半導(dǎo)體膜。
[0023] 進(jìn)一步地，所述防雨蓋板為平板或人字板。當(dāng)然不僅限于這兩種方式，還可以是其 他任意具有擋雨作用的形狀。
[0024] 本發(fā)明還提供