CN103293455A - 一种鸟类排便模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种鸟类排便模拟装置，其改进之处在于，该鸟类排便模拟装置包括：上位机1和设置在金属外壳10内部的下位机2、电机3和挤压装置；设置在控制室内的上位机1与下位机2连接；下位机2和电机3设置在挤压装置的底座9顶部；挤压装置通过底座9设置在铁架上。和现有技术比，本发明提供的鸟类排便模拟装置，完成鸟类粪便对输电线路的绝缘性能的影响试验研究中的鸟类排便过程的模拟；该装置操作简单、方便，可对每个环节进行控制调整。

Description

一种鸟类排便模拟装置

技术领域

本发明涉及一种鸟类排便模拟装置，具体涉及一种用于鸟类粪便对输电线路的绝缘性能的影响试验研究的鸟类排便模拟装置。

背景技术

近年来，伴随着中国电力发展步伐不断加快，中国电网也得到迅速发展，电网系统运行电压等级不断提高，网络规模也不断扩大，全国已经形成了东北电网、华北电网、华中电网、华东电网、西北电网和南方电网6个跨省的大型区域电网，并基本形成了完整的长距离输电电网网架。

2006年中国电网建设保持较高规模，全国电网建设完成投资2,105.75亿元人民币，同比增长近38%。2006年随着一批西电东送工程投产，中国西电东送三大通道累计已形成3,400万千瓦的输送能力。

2007年，全国电网建设投资2451.40亿元，同比增加16.41%。新增220千伏及以上输电线路回路长度4.15万公里。截至2007年底，全国220千伏及以上输电线路回路长度达到32.71万公里，同比增长14.20%。

“十一五”时期，是我国电网建设继往开来的重要5年，一大批重大输电工程开工建设。其中，海南联网、呼辽直流、新疆与西北联网以及特高压交、直流等一批高等级、长距离、大容量的输电工程已建成投产，开启了我国大电网时代，促进了跨区电力交换能力的增强。2009年底全国跨区电力交换能力超过2500万千瓦，全年跨区交易电量达到1213亿千瓦时，比2005年增长51.1%。目前，我国电网规模已超过美国，跃居世界首位。

到2010年底，全国220千伏及以上输电线路总长度达到43万公里，变电容量19.6亿千伏安，分别是“十五”末的1.7倍和2.4倍，电网规模跃居世界第一。2011年前三季度，全国电网工程完成投资2201亿元，电网建设新增220千伏及以上变电容量12817万千伏安、线路长度22507千米。2011年1-9月，全国跨区送电量完成1286亿千瓦时，同比增长22.6%；全国跨省输出电量4791亿千瓦时，同比增长8.3%。

我国智能电网建设步伐加快，特高压电网工程进展顺利。1000千伏晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程顺利通过国家验收，标志着特高压已不再是“试验”和“示范”阶段。2011年10月，皖电东送淮南至上海特高压交流输电示范工程获国家发展改革委核准，成为继晋东南—荆门输电工程后全国第二条获准建设的特高压交流输电项目。2011年我国坚强智能电网进入全面建设阶段，在示范工程、电动汽车充换电设施、新能源接纳、居民智能用电等方面大力推进。

目前电网建设已成为我国电力建设的主要方向，电网建设前景诱人。“十二五”期间，我国电网投资规模持续扩张，到2020年将全面建成统一的坚强智能电网，初步实现建设世界一流电网的目标。

随着我国智能电网的发展建设，也相应的产生了一些问题，其中鸟类在输电线路上的排便也影响到了电网正常的运行。众所周知的，在高压输电线路的杆塔顶端的横担上常常会有鸟类停落；通常情况下，对于500kV交流线路，上横担与V型绝缘子所悬挂的高压传输线会有3.4m-3.8m的垂直距离，在正常运行时一般不会发生击穿，但当鸟类停留在横担上并且向下排粪便时，由于重力作用，类似流质的粪便会形成一段断续的线状粪便，可能会使横担与输电线路的有效空气间隙距离缩短，此时，极容易发生导线-横担的闪络放电。此类型故障也多次发生在220kV、330kV交流和±400kV直流等不同电压等级的输电线路上。

本发明人经长期观察、研究发现，设计了一种用于鸟类粪便对输电线路的绝缘性能的影响试验研究的鸟类排便模拟装置，专门用于模拟鸟类排便及其过程，研究鸟类粪便对输电线路导线与杆塔的空气间隙绝缘性能的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种鸟类排便模拟装置，完成鸟类粪便对输电线路的绝缘性能的影响试验研究中的鸟类排便过程的模拟。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供的一种鸟类排便模拟装置，其改进之处在于，所述鸟类排便模拟装置包括：上位机1和设置在外壳10内部的下位机2、电机3和挤压装置；设置在控制室内的所述上位机1与所述下位机2连接；所述下位机2和电机3设置在所述挤压装置的底座9顶部；所述挤压装置通过所述底座9设置在铁架上。

其中，所述下位机2和电机3连接；所述电机3与所述底座9的侧面对齐；所述电机3的电机轴与所述挤压装置的蜗轮蜗杆6垂直连接；所述蜗轮蜗杆6通过设置在所述挤压装置侧面的挤压容器8顶部的中心孔与所述挤压容器8内的橡胶塞7垂直连接；所述挤压容器8设有漏斗状的排便口。

其中，所述挤压容器8的排便口设置在所述外壳10外面。

其中，所述铁架为输电线路杆塔的角铁11。

其中，所述上位机1与所述下位机2通过光纤5连接。

其中，所述下位机2为嵌入式单元，控制所述电机3。

其中，所述电机3为直流电动机，通过PWM改变电枢端电压的平均值实现无极变速。

其中，所述外壳10为金属屏蔽外壳。

其中，所述外壳10接地。

与现有技术比，本发明达到的有益效果是：

1、本发明提供的装置实现了鸟类排便的模拟，使鸟类粪便对输电线路绝缘性能影响的科学研究能够更加深入、准确；

2、本发明提供的装置操作简单、方便，可对每个环节进行控制调整；

3、本发明提供的装置体积小，易于拆装；

4、本发明提供的装置采用光电转换模式，可以避免当导线与杆塔发生闪络时产生的强电对设备的损坏；

5、本发明提供的装置采用金属屏蔽外壳，避免了当导线与杆塔发生闪络时产生的强电对设备的损坏。

附图说明

图1是：鸟类排便对输电线路绝缘性能影响的示意图；

图2是：本发明提供的鸟类排便模拟装置的原理结构图；

图3是：本发明提供的鸟类排便模拟装置的挤压装置的结构示意图；

其中：1、上位机；2、下位机；3、电机；4、容器；5、光纤；6、蜗轮蜗杆；7、橡胶塞；8、挤压容器；9、底座；10、外壳；11、角铁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

本实施例以鸟类排便模拟装置为例，如图1至图3所示，本发明实施例提供的鸟类排便模拟装置包括：上位机1、下位机2、电机3、容器4、光纤5、蜗轮蜗杆6、橡胶塞7、挤压容器8、底座9、外壳10、角铁11。

上位机1设置在试验控制室内，下位机2、电机3和挤压装置安装在输电线路杆塔横担上鸟类可能站立的位置，上位机1和下位机2通过光纤5连接。

上位机1提供人机界面实现人对装置的监测和控制，主要实现对挤压装置速度和挤压量的控制。

下位机2使用嵌入式系统，通过控制电机3的启停和速度，实现对挤压装置排出流质的速度和挤压量控制。

在试验过程中，当导线与输电线路杆塔发生闪络时，下位机2将可能遭受很高的电压，为实现强电隔离，采用光电转换模块进行信号传输。

电机3采用微型直流电动机，用电池供电，其调速通过PWM改变电枢端电压的平均值实现无极变速。

挤压装置由电机3控制实现流质的排出，整个装置通过底座9固定在输电线路杆塔的角铁11上。

工作时，上位机1通过光纤5发送控制命令给下位机2，由下位机2控制电机3转动，带动安装在电机轴上的蜗轮蜗杆6上下移动，并推动橡胶塞7将挤压容器8内的流质挤出；同时，为了防止挤压容器8内的流质流出发生闪络将设备损坏，下位机2、电机3和挤压装置均安装在为金属屏蔽的外壳10内，仅保留排便口在外面。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种鸟类排便模拟装置，其特征在于，所述鸟类排便模拟装置包括：上位机（1）和设置在外壳（10）内部的下位机（2）、电机（3）和挤压装置；设置在控制室内的所述上位机（1）与所述下位机（2）连接；所述下位机（2）和电机（3）设置在所述挤压装置的底座（9）顶部；所述挤压装置通过所述底座（9）设置在铁架上。

2.如权利要求1所述的鸟类排便模拟装置，其特征在于，所述下位机（2）和电机（3）连接；所述电机（3）与所述底座（9）的侧面对齐；所述电机（3）的电机轴与所述挤压装置的蜗轮蜗杆（6）垂直连接；所述蜗轮蜗杆（6）通过设置在所述挤压装置侧面的挤压容器（8）顶部的中心孔与所述挤压容器（8）内的橡胶塞（7）垂直连接；所述挤压容器（8）设有漏斗状的排便口。

3.如权利要求2所述的鸟类排便模拟装置，其特征在于，所述挤压容器（8）的排便口设置在所述外壳（10）外面。

4.如权利要求1所述的鸟类排便模拟装置，其特征在于，所述铁架为输电线路杆塔的角铁（11）。

5.如权利要求1所述的鸟类排便模拟装置，其特征在于，所述上位机（1）与所述下位机（2）通过光纤（5）连接。

6.如权利要求1所述的鸟类排便模拟装置，其特征在于，所述下位机（2）为嵌入式单元，控制所述电机（3）。

7.如权利要求1所述的鸟类排便模拟装置，其特征在于，所述电机（3）为直流电动机，通过PWM改变电枢端电压的平均值实现无极变速。

8.如权利要求1所述的鸟类排便模拟装置，其特征在于，所述外壳（10）为金属屏蔽外壳。

9.如权利要求1所述的鸟类排便模拟装置，其特征在于，所述外壳（10）接地。

Images