本發(fā)明一種電力桿塔驅(qū)鳥裝置屬于電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鳥類活動會嚴重影響電網(wǎng)的安全運行。例如，支撐線路絕緣子上沾有鳥糞，會降低絕緣子的閃絡(luò)電壓，增加電網(wǎng)跳閘概率；而鳥類成群飛過電力線路還可能會造成電網(wǎng)短路，引起電力事故。目前的統(tǒng)計結(jié)果表明，由于鳥類活動引起的線路故障僅次于雷害和外力破壞，占據(jù)線路故障總數(shù)的第三位。可見，如果驅(qū)鳥是現(xiàn)階段電力系統(tǒng)亟待解決的重要問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了實現(xiàn)驅(qū)鳥，本發(fā)明設(shè)計了一種電力桿塔驅(qū)鳥裝置，該電力桿塔驅(qū)鳥裝置不僅會產(chǎn)生不同頻率的噪音，干擾鳥類正常休息并影響鳥類對噪音的適應(yīng)力，而且會使高壓輸電線搖晃，進而帶動電力桿塔產(chǎn)生微振動，同樣干擾鳥類棲息，進而起到驅(qū)鳥的作用。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：
一種電力桿塔驅(qū)鳥裝置，由內(nèi)到外依次設(shè)置圓環(huán)形的膠盒和橢圓環(huán)形的外殼；
所述膠盒由絕緣材料制成，內(nèi)環(huán)表面對稱設(shè)置有倉門，膠盒內(nèi)部填充有泡沫膠；高壓輸電線從膠盒內(nèi)部穿過，由泡沫膠將膠盒與高壓輸電線緊緊粘合；
所述外殼由絕緣塑料制成，膠盒與外殼之間通過金屬空心管連接，所述金屬空心管位于垂直于高壓輸電線的平面內(nèi)，相鄰兩個金屬空心管之間的夾角有α和β兩個參數(shù)，β＞α，金屬空心管按照夾角依次為α和β交替排列的方式設(shè)置，夾角為β的兩個金屬空心管之間，設(shè)置有長度為l的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有以轉(zhuǎn)軸所在方向為轉(zhuǎn)軸的磁性桿，所述磁性桿的長度為L滿足以下條件：
其中，β/2+α/2＜π/2。
上述電力桿塔驅(qū)鳥裝置，所述金屬空心管外表面通過螺紋連接有多個金屬環(huán)，金屬環(huán)能夠沿金屬空心管所在方向運動。
上述電力桿塔驅(qū)鳥裝置，高壓輸電線的電壓U，磁性桿長度L，以及金屬空心管占空比k之間，滿足以下條件：
其中，e為自然常數(shù)，金屬空心管的橫截面為環(huán)形，占空比k為所述環(huán)形內(nèi)圓直徑與外圓直徑的比值。
有益效果：根據(jù)交流電會產(chǎn)生變化的環(huán)形磁場的特性，設(shè)置能夠在環(huán)形磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)的磁性桿，并設(shè)置多個金屬空心管，使磁性桿不斷撞擊金屬空心管管體，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計具有以下三方面作用：第一、磁桿撞擊金屬空心管管體，會產(chǎn)生對人類無害的噪音，而該噪音能夠干擾鳥類正常休息，引起鳥類厭煩，從而起到了驅(qū)鳥的作用；第二、將外殼設(shè)計成橢圓環(huán)形，使得金屬空心管具有不同長度，這使得磁性桿撞擊不同長度金屬空心管時會產(chǎn)生的不同頻率的噪音，有效避免不同鳥類對于驅(qū)鳥噪聲敏感頻率不一、同一鳥類對單一噪音逐漸適應(yīng)的問題，提高了驅(qū)鳥效果；第三、磁桿運動并撞擊金屬空心管會產(chǎn)生振動，振動通過泡沫膠傳播到高壓輸電線并與其固有頻率發(fā)生共振，進而帶動電力桿塔產(chǎn)生微振動，同樣干擾鳥類棲息，引起鳥類厭煩，起到驅(qū)鳥的作用。
附圖說明
圖1是本發(fā)明電力桿塔驅(qū)鳥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1膠盒、2外殼、3金屬空心管、4轉(zhuǎn)軸、5磁性桿。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施方式作進一步詳細描述。
具體實施例一
本實施例的電力桿塔驅(qū)鳥裝置，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，圖1中的虛線部分表示連接高壓輸電線與膠盒1的泡沫膠。該電力桿塔驅(qū)鳥裝置由內(nèi)到外依次設(shè)置圓環(huán)形的膠盒1和橢圓環(huán)形的外殼2；
所述膠盒1由絕緣材料制成，內(nèi)環(huán)表面對稱設(shè)置有倉門，膠盒1內(nèi)部填充有泡沫膠；高壓輸電線從膠盒1內(nèi)部穿過，由泡沫膠將膠盒1與高壓輸電線緊緊粘合；
所述外殼2由絕緣塑料制成，膠盒1與外殼2之間通過金屬空心管3連接，所述金屬空心管3位于垂直于高壓輸電線的平面內(nèi)，相鄰兩個金屬空心管3之間的夾角有α和β兩個參數(shù)，β＞α，金屬空心管3按照夾角依次為α和β交替排列的方式設(shè)置，夾角為β的兩個金屬空心管3之間，設(shè)置有長度為l的轉(zhuǎn)軸4，所述轉(zhuǎn)軸4上設(shè)置有以轉(zhuǎn)軸4所在方向為轉(zhuǎn)軸的磁性桿5，所述磁性桿5的長度為L滿足以下條件：
其中，β/2+α/2＜π/2。
在本發(fā)明中，泡沫膠首先被封閉在膠盒1中，當(dāng)高壓輸電線從膠盒1中穿過后，打開膠盒1，泡沫膠就會釋放，將本發(fā)明電力桿塔驅(qū)鳥裝置固定在高壓輸電線上；需要說明的是，膠盒1以及外殼2都可以設(shè)計成兩個對稱結(jié)構(gòu)的組合形式，用于實現(xiàn)高壓輸電線從膠盒1中穿過，而這種結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計，有無窮多種可能，對于機械設(shè)計人員來說，都很容易實現(xiàn)，因此本發(fā)明不對這些具體結(jié)構(gòu)設(shè)計進行保護，在本發(fā)明中也不進行具體說明。
還需要說明的是，轉(zhuǎn)軸4與磁性桿5之間的具體連接方式，磁性桿5如何實現(xiàn)在轉(zhuǎn)軸4上轉(zhuǎn)動，對于機械設(shè)計人員來說，也都很容易實現(xiàn)，因此本發(fā)明同樣不對這些具體結(jié)構(gòu)設(shè)計進行保護，在本發(fā)明中也不進行具體說明。
具體實施例二
本實施例的電力桿塔驅(qū)鳥裝置，在具體實施例一的基礎(chǔ)上，進一步限定所述金屬空心管3外表面通過螺紋連接有多個金屬環(huán)，金屬環(huán)能夠沿金屬空心管3所在方向運動。
由于高壓輸電線輸送的是50Hz的交流電，如此高的頻率，會使磁性桿5頻繁打擊到金屬空心管3上，容易造成金屬空心管3快速疲勞失效，降低驅(qū)鳥效果，嚴重時甚至完全失去驅(qū)鳥作用。針對此問題，設(shè)計了具體實施例二的方案，通過調(diào)整金屬環(huán)在金屬空心管3上的位置，使得磁性桿5打擊在金屬環(huán)上，避免磁性桿5與金屬空心管3直接撞擊，如果金屬環(huán)疲勞失效，還可以將其他金屬環(huán)調(diào)整到磁性桿5的打擊位置，增加了本發(fā)明電力桿塔驅(qū)鳥裝置的使用壽命。
需要說明的是，本發(fā)明還可以將金屬環(huán)設(shè)計成可更換的方式，進一步增加本發(fā)明電力桿塔驅(qū)鳥裝置的使用壽命。至于結(jié)構(gòu)上如何實現(xiàn)，對于機械設(shè)計人員來說，也都很容易實現(xiàn)，因此本發(fā)明同樣不對具體結(jié)構(gòu)設(shè)計進行保護，也不進行具體說明。
具體實施例三
本實施例的電力桿塔驅(qū)鳥裝置，在具體實施例一的基礎(chǔ)上，進一步限定高壓輸電線的電壓U，磁性桿5長度L，以及金屬空心管3占空比k之間，滿足以下條件：
其中，e為自然常數(shù)，金屬空心管3的橫截面為環(huán)形，占空比k為所述環(huán)形內(nèi)圓直徑與外圓直徑的比值。
根據(jù)電磁學(xué)原理，交變電流會產(chǎn)生周期變化的磁場，引起磁性桿5偏轉(zhuǎn)，進而打擊金屬空心管3，發(fā)出噪音。但并不是所有頻率下的聲音都能起到驅(qū)鳥的作用，例如，高壓輸電線自身也會發(fā)出“吱吱”的聲音，但這種聲音完全沒有驅(qū)鳥的作用。而在高壓輸電線的電壓U，磁性桿5長度L，以及金屬空心管3占空比k之間，滿足上述條件時，才具有驅(qū)鳥的作用。為了驗證上述條件具有唯一性，還進行了如下實驗：
實驗一
準(zhǔn)備本發(fā)明電力桿塔驅(qū)鳥裝置兩個，放置在動物園級別的鳥籠中，并都進行封閉隔音處理，以避免其他噪音和振動的影響。這兩個電力桿塔驅(qū)鳥裝置，一個滿足上述條件，另一個不滿足，可以發(fā)現(xiàn)，滿足上述條件的驅(qū)鳥裝置，十米范圍內(nèi)幾乎沒有鳥類活動，而不滿足上述條件的驅(qū)鳥裝置，鳥類活動正常。以上實驗結(jié)果證明上述條件直接影響驅(qū)鳥效果。
實驗二
對上述公式的系數(shù)進行測試，取從0.2到4，步長為0.2，發(fā)現(xiàn)系數(shù)在2到2.8時具有除噪音和振動之外的驅(qū)鳥效果，而系數(shù)為2.4時效果最佳，以2.4為中心分別向2和2.8兩個方向延伸，驅(qū)鳥效果迅速衰減。
實驗三
對高壓輸電線的電壓U進行測試，測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)磁性桿5的長度L與高壓輸電線的電壓U成正比時，具有普適性。
實驗四
對金屬空心管3的占空比k與磁性桿5的長度L之間的數(shù)學(xué)關(guān)系進行測試，包括以下幾方面：
發(fā)現(xiàn)除了第一個公式外，剩余的公式都只在很小的磁性桿長度范圍內(nèi)具有驅(qū)鳥效果。這說明，第一個公式是最有效的，適用范圍最廣，即最具有普適性。