CN112293402A - 一种输电杆塔自取能柔性驱鸟围栏 - Google Patents

Abstract

本发明属于输电线路技术领域，公开了一种输电杆塔自取能柔性驱鸟围栏，包括电子围栏，电子围栏安装在绝缘子串上方的金属杆塔横担上，电子围栏由平行交替布置零线和火线构成，零线直接与接地的金属杆塔横担电性连接，火线通过绝缘底座固定在金属杆塔横担上，火线连接绝缘子串的第2片绝缘子铁帽。本发明通过第1片绝缘子上的电容电压放电驱鸟，具有长效性且对鸟不会形成伤害，通过磁性绝缘底座和磁性导电底座来安装电子围栏，安装方便，可适应各种金属杆塔横担结构。

Description

一种输电杆塔自取能柔性驱鸟围栏

技术领域

本发明涉及输电线路技术领域，具体为一种输电杆塔自取能柔性驱鸟围栏。

背景技术

鸟类在绝缘子串上方筑巢、打闹嬉戏等活动，引发输电线路短路跳闸，是输电线路故障的重要原因之一。目前，各类防鸟装置在实际运行中得到了广泛应用，未能有效抑制涉鸟故障的上升趋势，防鸟挡板、防鸟合、防鸟刺、驱鸟围栏等防鸟装置因杆塔结构千差万别，实际应用中因防鸟装置尺寸未能和杆塔安装位置结构匹配而失效引起的线路跳闸故障时有发生，电力电子类防鸟装置大多采用太阳能板取电，受天气影响大，结构复杂，产品寿命周期短。

面向输电线路现场应用的驱鸟装置既要考虑其对各类杆塔型号结构的适应性，又要考虑装置在户外环境下的长期有效性，因此我们提出一种输电杆塔自取能柔性驱鸟围栏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输电杆塔自取能柔性驱鸟围栏，自取能确保驱鸟围栏的长效性，并在不伤害鸟类的前提下实现有效驱离，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明通过下述技术方案来实现，一种输电杆塔自取能柔性驱鸟围栏，包括电子围栏，电子围栏安装在绝缘子串上方的金属杆塔横担上，电子围栏由平行交替布置零线和火线构成，零线直接与接地的金属杆塔横担电性连接，火线通过绝缘底座固定在金属杆塔横担上，火线连接绝缘子串的第2片绝缘子铁帽。

进一部优选，将若干各磁性绝缘底座和磁性导电底座排布吸附在金属杆塔横担上，磁性绝缘底座用于架设火线，磁性导电底座用于架设零线。

进一部优选，两个磁性绝缘底座和磁性导电底座分别通过磁性稳定吸附在金属杆塔横担两端，磁性绝缘底座上安装火线导杆，磁性导电底座上安装零线导杆，火线导杆上交替设置绝缘的接线柱和导电的接线柱，零线导杆上也交替设置绝缘的接线柱和导电的接线柱；每根火线的右端连接火线导杆上导电的接线柱，左端连接零线导杆上绝缘的接线柱；每根零线的右端连接火线导杆上绝缘的接线柱，左端连接零线导杆上导电的接线柱；使各零线和火线平行交替；各火线均与火线导杆导通并且连接至绝缘子串的第2片绝缘子铁帽或第1片绝缘子铁脚，火线与零线导杆绝缘；各零线均与零线导杆导通并且与火线导杆绝缘，再通过零线导杆、磁性导电底座、金属杆塔横担接地。

本发明的优点：

(1)采用磁性底座安装固定，能适应任何金属杆塔横担的杆塔结构，因底座是磁性的，保证了其中金属杆塔横担的任何位置都能快捷安装，导电的铝丝(或其他良导体)是柔性的，保证其能适应任何复杂的金属杆塔横担结构。

(2)对110kV及以上输电线路来说，虽然电压驱鸟围栏电源电压取自绝缘子串耦合电容电压，但在由于驱鸟围栏上的这个电容电压并没有与地电位短接，对这绝缘子串的绝缘来说，影响不大，换句话说，对线路的安全稳定运行是影响不大的，如果在每串绝缘子串上增加一片，即对输电线路绝缘子串绝缘进行调爬，那么对线路的安全稳定运行是没有影响的。

(3)对驱鸟效果来说，由于驱鸟围栏电源取自绝缘子串电容电压，这样就保证了驱鸟围栏上始终有一个稳定的电源电压，不存在老化衰减的现象，换句话说，它始终能保持一个良好的驱鸟效果。

(4)对鸟类来说，虽然电压驱鸟围栏驱赶鸟的是耦合电容电容电压，电压虽高，但无电流，对鸟不会形成伤害，对此我们也用黑领椋鸟进行了试验，在线路上驱打几次后笼养一个月观察，鸟仍然活蹦乱跳，无任何异常情况，后放飞，最重要的是避免了因拆鸟窝而破坏鸟类的繁衍。

(5)对人来说，虽然驱鸟围栏的是耦合电容电容电压，电压虽高，但无电流，对人也不会形成伤害，如果无意触碰到也不要紧，只不过像针扎了一下的感觉而已，非常安全。

(5)对推广应用来说，由于驱鸟围栏结构简单，成本低，经久耐用，加工和安装都很简单，安全可靠，所以具有大规模推广应用价值。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2为本发明的电路原理图。

图中：1-杆塔、2-输电导线、3-金属杆塔横担、4-绝缘子串、5-磁性绝缘底座、6-磁性导电底座、7-火线导杆、8-零线导杆、9-接线柱、10-火线、11零线。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合实施例进一步详细阐明本发明。

如图1所示，一种输电杆塔自取能柔性驱鸟围栏，包括电子围栏、磁性绝缘底座5和磁性导电底座6，电子围栏安装在绝缘子串4上方的金属杆塔横担3上，金属杆塔横担3 安装在杆塔1顶部，电子围栏由平行交替布置零线11和火线10构成，磁性绝缘底座5和磁性导电底座6分别通过磁性稳定吸附在金属杆塔横担3两端，磁性绝缘底座5上安装火线导杆7，磁性导电底座6上安装零线导杆8，火线导杆7上交替设置绝缘的接线柱9和导电的接线柱9，零线导杆8上也交替设置绝缘的接线柱9和导电的接线柱9；每根火线 10的右端连接火线导杆7上导电的接线柱9，左端连接零线导杆8上绝缘的接线柱9；每根零线11的右端连接火线导杆7上绝缘的接线柱9，左端连接零线导杆8上导电的接线柱 9；使各零线11和火线10平行交替；各火线10均与火线导杆7导通并且连接至绝缘子串 4的第2片绝缘子铁帽或第1片绝缘子铁脚(第2片绝缘子铁帽与第1片绝缘子铁脚相连，绝缘子按自上而下计算，第1片绝缘子连接金属杆塔横担3，最后一片绝缘子连接输电导线2)，火线10与零线导杆8绝缘；各零线11均与零线导杆8导通并且与火线导杆7绝缘，再通过零线导杆8、磁性导电底座6、金属杆塔横担3接地。

磁性绝缘底座5的底座为磁铁，可以稳固地吸附在金属杆塔横担3上，上部为绝缘部，可以保证火线和在金属杆塔横担3绝缘。

零线11、火线10距离2-15厘米不等(根据现场实际需求进行选择)。当鸟类靠近横担防护位置时，身体同时接触零线11和火线10，受到电击。

本发明上述实施例中采用了零线导杆8、火线导杆7来作为支撑架设火线10和零线10，其实也可以不采用零线导杆8、火线导杆7，直接使用多个磁性绝缘底座5和磁性导电底座6来架设火线10和零线10，根据需要架设火线10和零线10的位置，将若干各磁性绝缘底座5和磁性导电底座6排布吸附在金属杆塔横担3上，磁性绝缘底座5用于架设火线10，磁性导电底座6用于架设零线11，保证了其中金属杆塔横担的任何位置都能快捷安装，导电的铝丝(或其他良导体)是柔性的，保证其能适应任何复杂的金属杆塔横担结构。

因为零线11接地，火线10，绝缘子串4的第2片绝缘子铁帽或第1片绝缘子铁脚，第2片绝缘子铁帽与第1片绝缘子铁脚相连，绝缘子按自上而下计算，第1片绝缘子连接金属杆塔横担3，最后一片绝缘子连接输电导线2，由此可见，驱鸟围栏的电压源是第1 片绝缘子的电容电压，当鸟降落在驱鸟围栏上时导电的铝丝(或其他良导体)导通，电容电压瞬时放电将鸟驱离。需要注意的是，驱鸟围栏的电压源只取自第1片绝缘子电容电压，除了便于安装之外，更重要的是驱鸟围栏放电时有效的绝缘子片数只减少1片，避免引起线路爬电比距不足。由计算可知，当220kV线路采用14片绝缘子时，第1片绝缘子电压为8kV，虽然驱鸟围栏的接入会略微影响绝缘子串的电压分布，但只是略微改变了驱鸟围栏电压源大小，并不会影响驱鸟围栏的电击作用。

本发明的驱鸟等效电路及其放电过程：

驱鸟围栏的等效电路如图2所示，R为导致电路连通的鸟体电阻，U_C为驱鸟围栏电压源，即绝缘子电容电压，S为开关，正常情况下电路开路。当驱鸟围栏上无鸟类降落时，S断开(t<0)，当有鸟类降落至驱鸟围栏时，鸟爪将触碰两极导线(零线11、火线10)，导通电路，即S闭合(t＝0)。开关闭合后(t>0)，由电路知识可知，该电路的放电过程即是一阶RC电路的零输入响应。

放电时间常数为:

τ＝RC (6-1)

放电电流为:

其中，驱鸟围栏电压源UC的理论值可参阅表1，通常盘形悬式绝缘子的电容C ≈50pF，鸟体电阻R≈100Ω，则：

τ＝RC≈5000×10^－12＝5×10^－9s (6-3)

在220kV线路杆塔采用14片的绝缘子串时，取UC≈8kV，则

由式(6-4)可知放电电流是一个迅速衰减的量，由式(6-3)可知放电时间常数为5μs，工程上通常认为放电过程经过3τ时间即结束，即放电电流经过15ns时间衰减为0。可见这是一个瞬时放电过程，如同生活中常见的静电放电(人体静电放电电压高达数千至数万伏，放电时间为纳秒级，静电放电时人体有电击感但身体不会受到伤害)，驱鸟围栏的放电电流会对小鸟产生电击感，但由于持续时间很短，为ns级，不会对小鸟造成伤害，小鸟受到电击将离开驱鸟围栏,当小鸟又重新降落驱鸟围栏时，将重复上述放电过程。由生物学原理可知，当小鸟经过多次电击后，将产生条件反射，即使驱鸟围栏无电压，小鸟也不再敢降落和靠近驱鸟围栏。

本发明的驱鸟围栏给予自取能这一独特的工作原理，这样就能始终保证驱鸟围栏上有一个稳定的耦合电容电容高电压，也就是保证了驱鸟围栏上始终有一个稳定的驱鸟效果，不存在因电子元件老化而使驱鸟效果下降或失效的因素；

更重要的技术创新点在于，鸟类在被自取能长效驱鸟装置无伤害地被耦合电容电压驱打几次后，就会产生条件反射，远离驱鸟围栏，再也不会也不敢踏足本发明的自取能长效驱鸟围栏了，即使驱鸟围栏上没电，鸟类只要看到它，都会对它产生惧怕恐惧心理而远离它，这样的话，根据生命遗传科学，父代所产生的对某件事物的条件反射，会遗传给子代，以适应生存环境的改变，也就是说鸟类对自取能长效驱鸟围栏的条件反射，一定会遗传给它的子孙后代，时间一长，涉鸟故障对线路的危害就将得到彻底的根除，既保护了鸟类，又杜绝了涉鸟故障对线路安全运行的危害，是一个既环保又高效的驱鸟最佳办法。

Claims (3)

1.一种输电杆塔自取能柔性驱鸟围栏，其特征在于，包括电子围栏，电子围栏安装在绝缘子串上方的金属杆塔横担上，电子围栏由平行交替布置零线和火线构成，零线直接与接地的金属杆塔横担电性连接，火线通过绝缘底座固定在金属杆塔横担上，火线连接绝缘子串的第2片绝缘子铁帽。

2.根据权利要求1所述的一种输电杆塔自取能柔性驱鸟围栏，其特征在于，将若干各磁性绝缘底座和磁性导电底座排布吸附在金属杆塔横担上，磁性绝缘底座用于架设火线，磁性导电底座用于架设零线。

3.根据权利要求1所述的一种输电杆塔自取能柔性驱鸟围栏，其特征在于，两个磁性绝缘底座和磁性导电底座分别通过磁性稳定吸附在金属杆塔横担两端，磁性绝缘底座上安装火线导杆，磁性导电底座上安装零线导杆，火线导杆上交替设置绝缘的接线柱和导电的接线柱，零线导杆上也交替设置绝缘的接线柱和导电的接线柱；每根火线的右端连接火线导杆上导电的接线柱，左端连接零线导杆上绝缘的接线柱；每根零线的右端连接火线导杆上绝缘的接线柱，左端连接零线导杆上导电的接线柱；使各零线和火线平行交替；各火线均与火线导杆导通并且连接至绝缘子串的第2片绝缘子铁帽或第1片绝缘子铁脚，火线与零线导杆绝缘；各零线均与零线导杆导通并且与火线导杆绝缘，再通过零线导杆、磁性导电底座、金属杆塔横担接地。

Images