本发明一种电力杆塔驱鸟装置属于电力设备技术领域。
背景技术：
鸟类活动会严重影响电网的安全运行。例如，支撑线路绝缘子上沾有鸟粪，会降低绝缘子的闪络电压，增加电网跳闸概率；而鸟类成群飞过电力线路还可能会造成电网短路，引起电力事故。目前的统计结果表明，由于鸟类活动引起的线路故障仅次于雷害和外力破坏，占据线路故障总数的第三位。可见，如果驱鸟是现阶段电力系统亟待解决的重要问题。
技术实现要素：
为了实现驱鸟，本发明设计了一种电力杆塔驱鸟装置，该电力杆塔驱鸟装置不仅会产生不同频率的噪音，干扰鸟类正常休息并影响鸟类对噪音的适应力，而且会使高压输电线摇晃，进而带动电力杆塔产生微振动，同样干扰鸟类栖息，进而起到驱鸟的作用。
本发明的目的是这样实现的：
一种电力杆塔驱鸟装置，由内到外依次设置圆环形的胶盒和椭圆环形的外壳；
所述胶盒由绝缘材料制成，内环表面对称设置有仓门，胶盒内部填充有泡沫胶；高压输电线从胶盒内部穿过，由泡沫胶将胶盒与高压输电线紧紧粘合；
所述外壳由绝缘塑料制成，胶盒与外壳之间通过金属空心管连接，所述金属空心管位于垂直于高压输电线的平面内，相邻两个金属空心管之间的夹角有α和β两个参数，β＞α，金属空心管按照夹角依次为α和β交替排列的方式设置，夹角为β的两个金属空心管之间，设置有长度为l的转轴，所述转轴上设置有以转轴所在方向为转轴的磁性杆，所述磁性杆的长度为L满足以下条件：
其中，β/2+α/2＜π/2。
上述电力杆塔驱鸟装置，所述金属空心管外表面通过螺纹连接有多个金属环，金属环能够沿金属空心管所在方向运动。
上述电力杆塔驱鸟装置，高压输电线的电压U，磁性杆长度L，以及金属空心管占空比k之间，满足以下条件：
其中，e为自然常数，金属空心管的横截面为环形，占空比k为所述环形内圆直径与外圆直径的比值。
有益效果：根据交流电会产生变化的环形磁场的特性，设置能够在环形磁场中发生偏转的磁性杆，并设置多个金属空心管，使磁性杆不断撞击金属空心管管体，这种结构设计具有以下三方面作用：第一、磁杆撞击金属空心管管体，会产生对人类无害的噪音，而该噪音能够干扰鸟类正常休息，引起鸟类厌烦，从而起到了驱鸟的作用；第二、将外壳设计成椭圆环形，使得金属空心管具有不同长度，这使得磁性杆撞击不同长度金属空心管时会产生的不同频率的噪音，有效避免不同鸟类对于驱鸟噪声敏感频率不一、同一鸟类对单一噪音逐渐适应的问题，提高了驱鸟效果；第三、磁杆运动并撞击金属空心管会产生振动，振动通过泡沫胶传播到高压输电线并与其固有频率发生共振，进而带动电力杆塔产生微振动，同样干扰鸟类栖息，引起鸟类厌烦，起到驱鸟的作用。
附图说明
图1是本发明电力杆塔驱鸟装置的结构示意图。
图中：1胶盒、2外壳、3金属空心管、4转轴、5磁性杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。
具体实施例一
本实施例的电力杆塔驱鸟装置，结构示意图如图1所示，图1中的虚线部分表示连接高压输电线与胶盒1的泡沫胶。该电力杆塔驱鸟装置由内到外依次设置圆环形的胶盒1和椭圆环形的外壳2；
所述胶盒1由绝缘材料制成，内环表面对称设置有仓门，胶盒1内部填充有泡沫胶；高压输电线从胶盒1内部穿过，由泡沫胶将胶盒1与高压输电线紧紧粘合；
所述外壳2由绝缘塑料制成，胶盒1与外壳2之间通过金属空心管3连接，所述金属空心管3位于垂直于高压输电线的平面内，相邻两个金属空心管3之间的夹角有α和β两个参数，β＞α，金属空心管3按照夹角依次为α和β交替排列的方式设置，夹角为β的两个金属空心管3之间，设置有长度为l的转轴4，所述转轴4上设置有以转轴4所在方向为转轴的磁性杆5，所述磁性杆5的长度为L满足以下条件：
其中，β/2+α/2＜π/2。
在本发明中，泡沫胶首先被封闭在胶盒1中，当高压输电线从胶盒1中穿过后，打开胶盒1，泡沫胶就会释放，将本发明电力杆塔驱鸟装置固定在高压输电线上；需要说明的是，胶盒1以及外壳2都可以设计成两个对称结构的组合形式，用于实现高压输电线从胶盒1中穿过，而这种结构的具体设计，有无穷多种可能，对于机械设计人员来说，都很容易实现，因此本发明不对这些具体结构设计进行保护，在本发明中也不进行具体说明。
还需要说明的是，转轴4与磁性杆5之间的具体连接方式，磁性杆5如何实现在转轴4上转动，对于机械设计人员来说，也都很容易实现，因此本发明同样不对这些具体结构设计进行保护，在本发明中也不进行具体说明。
具体实施例二
本实施例的电力杆塔驱鸟装置，在具体实施例一的基础上，进一步限定所述金属空心管3外表面通过螺纹连接有多个金属环，金属环能够沿金属空心管3所在方向运动。
由于高压输电线输送的是50Hz的交流电，如此高的频率，会使磁性杆5频繁打击到金属空心管3上，容易造成金属空心管3快速疲劳失效，降低驱鸟效果，严重时甚至完全失去驱鸟作用。针对此问题，设计了具体实施例二的方案，通过调整金属环在金属空心管3上的位置，使得磁性杆5打击在金属环上，避免磁性杆5与金属空心管3直接撞击，如果金属环疲劳失效，还可以将其他金属环调整到磁性杆5的打击位置，增加了本发明电力杆塔驱鸟装置的使用寿命。
需要说明的是，本发明还可以将金属环设计成可更换的方式，进一步增加本发明电力杆塔驱鸟装置的使用寿命。至于结构上如何实现，对于机械设计人员来说，也都很容易实现，因此本发明同样不对具体结构设计进行保护，也不进行具体说明。
具体实施例三
本实施例的电力杆塔驱鸟装置，在具体实施例一的基础上，进一步限定高压输电线的电压U，磁性杆5长度L，以及金属空心管3占空比k之间，满足以下条件：
其中，e为自然常数，金属空心管3的横截面为环形，占空比k为所述环形内圆直径与外圆直径的比值。
根据电磁学原理，交变电流会产生周期变化的磁场，引起磁性杆5偏转，进而打击金属空心管3，发出噪音。但并不是所有频率下的声音都能起到驱鸟的作用，例如，高压输电线自身也会发出“吱吱”的声音，但这种声音完全没有驱鸟的作用。而在高压输电线的电压U，磁性杆5长度L，以及金属空心管3占空比k之间，满足上述条件时，才具有驱鸟的作用。为了验证上述条件具有唯一性，还进行了如下实验：
实验一
准备本发明电力杆塔驱鸟装置两个，放置在动物园级别的鸟笼中，并都进行封闭隔音处理，以避免其他噪音和振动的影响。这两个电力杆塔驱鸟装置，一个满足上述条件，另一个不满足，可以发现，满足上述条件的驱鸟装置，十米范围内几乎没有鸟类活动，而不满足上述条件的驱鸟装置，鸟类活动正常。以上实验结果证明上述条件直接影响驱鸟效果。
实验二
对上述公式的系数进行测试，取从0.2到4，步长为0.2，发现系数在2到2.8时具有除噪音和振动之外的驱鸟效果，而系数为2.4时效果最佳，以2.4为中心分别向2和2.8两个方向延伸，驱鸟效果迅速衰减。
实验三
对高压输电线的电压U进行测试，测试结果发现当磁性杆5的长度L与高压输电线的电压U成正比时，具有普适性。
实验四
对金属空心管3的占空比k与磁性杆5的长度L之间的数学关系进行测试，包括以下几方面：
发现除了第一个公式外，剩余的公式都只在很小的磁性杆长度范围内具有驱鸟效果。这说明，第一个公式是最有效的，适用范围最广，即最具有普适性。