一种用于特高压直流输电线下动物造模的饲养笼具及电场暴露剂量的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种用于特高压直流输电线下动物造模的饲养笼具及电场暴露剂量的确定方法，饲养笼具包括：箱体，该箱体的顶部开放，底板上开设若干排水孔；支撑脚，设于箱体底部；饲料槽和水瓶槽，均设于箱体外壁上且与箱体内部相通；饮水瓶，置于水瓶槽内；箱体、支撑脚、饲料槽及水瓶槽均采用绝缘材料，箱体、饲料槽与水瓶槽的内外表面及支撑脚的表面均涂有半导体膜。通过微创手术在动物体内植入三维微型电场探头，将处理后的动物饲养于本发明专利技术所述的饲养笼具中，饲养笼具置于特高压直流输电线产生的电场中，利用无线传输的方式实时记录实验动物体内的电场暴露强度E，通过计算机数据处理准确计量动物在实验过程中的实际电场曝露剂量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电磁场的生物效应研宄领域，尤其涉及一种用于特高压直流输电线下 动物造模的饲养笼具及电场暴露剂量的确定方法。
技术介绍
为实现全国电力资源的优化配置，我国特高压电网的建设正如火如荼地推进。随 着我国率先自主研发成功世界上电压等级最高的±800kV直流输电技术，特高压直流输电 线产生的电磁场及其影响备受公众关注，关于特高压直流输电技术的相关标准制定也日益 迫切。与交流输电线传输交变电流产生时变电场不同，直流输电线传输稳恒电流产生的是 OHz的非时变电场（静电场）。此外，直流输电线路与交流输电线路电晕产生的离子分布也 存在很大不同。交流线路由于导线电压的极性发生周期性变化，上半周期因电晕放电空气 电离产生的离子，在下半周期由于电压极性的改变几乎全部被拉回导线，使得带电离子只 在导线周围较小的区域内做往返运动，导线与大地之间的广阔空间内不存在带电离子。对 于直流线路而言，由于电压极性固定，其电晕产生的带电离子在电场力的作用下不断向空 间运动，导致导线与大地之间的广阔空间内充满带电离子，而这些带电离子本身又会产生 电场（称为离子流场），与直流输电线路导线上的电荷产生的静电场（又称标称电场）叠加 形成合成电场，该电场最大可能达到标称电场的3~3. 5倍。 由于直流输电线路相对于交流输电线路而言产生的电场强度较高，且伴随有离子 流的出现，因此用同一标准来衡量二者的电磁环境影响显然不是很合理。目前，国际上尚未 给出频率为OHz的非时变电场（静电场）暴露限值。在我国，也仅有一行业标准《±800kV 特高压直流线路电磁环境参数限值》(DL/T 1088-2008)作为我国直流输电工程电磁环境评 价暂行标准。一般而言，制订电磁环境评价标准必须有充分的科学依据，包括理论依据、动 物实验依据、现场调查和人群流行病学依据，从这个角度讲，该行业标准制定依据特别是动 物实验依据等还很不充分，该标准成为国标甚至国际标准，需进一步深入开展相关动物实 验研宄。 由于直流输变电线路电磁环境的特殊性，在进行相关动物实验研宄时的造模方法 显得尤为关键。一般而言，实验动物饲养笼具多由聚丙烯等材料制成，若直接将其应用于特 高压直流输电线路下动物实验的造模，可能会由于带电离子在笼具上的吸附及累积产生附 加电场，从而影响实际的暴露场强大小。另一方面，带电离子在笼具上的吸附及累积可能对 实验动物造成暂态电击，从而对实验产生影响。若以导电材料（如金属）替代聚丙烯等材 料制作动物饲养笼具，尽管可以避免笼具对带电离子的累积，但金属材料会产生感应电荷， 导致严重的电场畸变，同样不适合用于特高压直流输电线下动物实验的造模。目前为止，尚 无文献或专利给出特高压直流输电线下的动物实验造模方法，这给特高压直流输电线电磁 环境效应动物实验研宄造成了一定的困难。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于特高压直流输电线下动物造模的饲养笼具及电场暴露剂量 的确定方法，解决了现有技术中饲养笼具对动物造模试验结果的影响的问题。 -种用于特高压直流输电线下动物造模的饲养笼具，包括： 箱体，该箱体的顶部开放，底板上开设若干排水孔； 支撑脚，设于所述箱体底部； 饲料槽和水瓶槽，均设于所述箱体外壁上，且与箱体内部相通； 饮水瓶，置于所述水瓶槽内； 所述箱体、支撑脚、饲料槽及水瓶槽均采用绝缘材料，所述箱体、饲料槽与水瓶槽 的内外表面及支撑脚的表面均涂有半导体膜。 本专利技术主要从动物饲养笼具及其配套用具的设计、电场暴露剂量的确定等角度 出发，具体包括减小动物饲养笼具对特高压直流输电线电场的屏蔽、防止带电离子在笼具 表面的吸附和累积、防止特高压直流输电线路电场和磁场对动物的饮水产生极化和磁化作 用、准确计量特高压直流输电线下实验动物实际的电场曝露剂量等，使实验动物饲养的电 磁场环境等于或接近于特高压直流输电线路产生的实际电磁场环境。本专利技术为在实际特高 压直流输电线路下开展动物实验、客观评价其生物效应提供了强有力的技术支持。 本专利技术的饲养笼具通过支撑脚与地面的接触，可将饲养笼具上吸附的带电离子导 入大地。箱体底部开有若干直径Icm的圆排水孔，以防止笼具内雨水或动物尿液的积聚。动 物饲养时，饲养笼具底部需铺设刨花填料，为避免带电离子在填料上的吸附和累积，在新更 换填料后需喷洒少量的水使填料保持一定的湿度。 本专利技术的饲养笼具由绝缘材料制成，内外表面均涂有半导体膜，以将吸附在笼具 表面的带电离子导入大地。饲养笼具的设计需达到减小对特高压直流输电线电场的屏蔽、 防止带电离子在笼具表面的累积这两个目的，当饲养笼具采用上述方式设计时，适用于饲 养笼具处电场E与地面垂直时使用。 当动物饲养笼具处电场E与地面不垂直时，对饲养笼具进一步改进，优选地，还设 有用于将所述箱体的顶部开放口封闭的网格状盖板，箱体的侧壁上开设若干穿透孔；网格 状盖板采用绝缘材料、且内外表面涂有半导体膜；进一步优选，所述穿透孔为矩形开口；更 进一步优选，所述矩形开口为横向开口，且在箱体的侧壁上均匀开设。 所述网格状盖板由绝缘材料制成，盖板上网格大小以实验动物不能逃脱为宜，且 开口率尽可能大；网格状盖板内外表面涂有半导体膜，以将吸附在表面的带电离子导入大 地；动物饲养笼具四周的矩形开口大小以实验动物不能逃脱为宜，用以减少笼具侧面对电 场的屏蔽。 饮水瓶的设计主要为避免特高压直流输电线电场、磁场对水瓶内的水产生极化、 磁化作用，从而避免动物饮用极化、磁化后的水对实验结果产生影响。 所述饮水瓶包括瓶身和带有饮水导管的瓶塞。所述饮水导管贯通入箱体内部，便 于实验动物取水。 进一步地，所述瓶身由内至外依次为绝缘内胆、磁场屏蔽层、电场屏蔽层和绝缘外 壳，绝缘外壳表面涂有半导体膜；所述饮水导管由内至外依次为绝缘内壁、磁场屏蔽层、电 场屏蔽层和绝缘外壁，绝缘外壁表面涂有半导体膜；所述瓶塞为弹性绝缘材料制成的实体， 内嵌磁场屏蔽层和电场屏蔽层，瓶塞外层表面涂有半导体膜；所述瓶身、饮水导管及瓶塞的 电场屏蔽层均连接接地导线，所述接地导线的外层绝缘并涂有半导体膜。 以上所述磁场屏蔽层可采用高磁导率材料，电场屏蔽层可采用金属丝网，瓶塞可 采用橡胶材料制造。 本专利技术的饲养笼具优选地，还包括可拆卸式安装于箱体上方的防雨盖板。可拆卸 防雨盖板用以在降水等气象条件下对实验动物进行保护，而平日里不加设盖板，在动物实 验过程中，需严格记录加设防雨盖板和不加防雨盖板的时间，并且实地测量加设防雨盖板 和不加防雨盖板情况下动物饲养区域的场强大小。 进一步优选地，所述防雨盖板上设有定位孔，箱体顶部对应位置处设有固定套筒， 防雨盖板的定位孔与对应的固定套筒间用支撑杆连接，每根支撑杆均配备有用以固定和调 节支撑杆高度的调节环，所述支撑杆与调节环均采用绝缘材料，且外表面涂有半导体膜。 进一步地，所述防雨盖板为平板或人字板。当然不仅限于这两种方式，还可以是其 他任意具有挡雨作用的形状。 本专利技术还提供当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于特高压直流输电线下动物造模的饲养笼具，其特征在于，包括：箱体，该箱体的顶部开放，底板上开设若干排水孔；支撑脚，设于所述箱体底部；饲料槽和水瓶槽，均设于所述箱体外壁上，且与箱体内部相通；饮水瓶，置于所述水瓶槽内；所述箱体、支撑脚、饲料槽及水瓶槽均采用绝缘材料，所述箱体、饲料槽与水瓶槽的内外表面及支撑脚的表面均涂有半导体膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翟国庆，伍思霞，范梦池，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33