[发明专利]一种分析水中电流场对鱼类行为影响的实验装置

说明书

本发明公开了一种分析水中电流场对鱼类行为影响的实验装置，包括绝缘水箱，所述绝缘水箱中设置有绝缘网框，所述绝缘水箱侧壁上设置有对棒电极，所述对棒电极包括两个以绝缘水箱的中心轴对称设置的棒电极。能形成电流密度梯度降落的水域电流场环境，且大电流密度区域出现在鱼在绕壁游泳过程中会大概率经过的位置上，能同时观测存在不同电流密度的情况下鱼个体的活动情况。可通过控制加在对棒电极上的电压，控制电流大小，以实现对绝缘水箱内各处电场大小的控制。绝缘水箱内各点的电流密度都可通过计算得到。

技术领域

本发明属于电气工程技术领域，具体涉及一种分析水中电流场对鱼类行为影响的实验装置。

背景技术

随着现代用电需求的增加，电网稳定性和输送功率都需要提升，区域联网可以实现功率的调配优化和稳定性的提高。在跨海地区联网的情况下，在送端和受端均需要设置接地极，在双极运行的情况下允许不平衡电流流通，在一条线路故障时允许单极运行传输一半的功率。另一方面，随着清洁能源的推广，海上风电也随之兴起，海上风电场电力输送也需要跨海传输，其送端和受端有人需要设置接地极。海洋直流接地极溢出电流在其周围会产生电场，电场对附近游动的鱼类等生物均会产生影响。现行对海洋接地极电场对海洋生物的影响以及其限值的研究大多为视频实地记录底栖生物情况，海床采样等方式，没有具体的实验装置。

由于目前海上风电蓬勃发展，以及跨海输电工程的建设，通过海底电缆输电的情况越来越多，对于直流输电，需要在送端和受端设置海洋接地极，若采用单极-大地运行的方式，额定电流将会入地，而入地电流是否会对周围水域内或者海洋中的水生生物产生影响时需要确定的。工程项目的建设常常因为无法解决环保部门的担忧而延迟。在瑞典和波兰的Sewpol跨海输电工程建设时就由于当地居民的反对修改了建设的路线。因此有必要提出一种电流场对鱼类行为影响研究的方法和实验装置对该问题进行量化分析。

在海洋直流接地极生物影响的电场限值方面，CIGRE和IEC的标准均有限值的描述。然而在限值确定以及接地极产生电场对生物影响的研究方面，目前研究方式只要为实地视频记录分析和海床采样分析等方法，但是方法不确定性因素太大，得到的结果不准确。对于电场对鱼类行为有影响的研究，应该采用个体实验的方法。在对鱼类的诱捕方面，有相关的电场发生装置。对于目前针对电流场对鱼类行为影响的试验装，有学者在实验过程中使用的实验装置为圆柱形容器，在容器中间位置设置平行相对的方形电极板，通电时可在电极板之间产生均匀大小相等的电场，由视频录制的方式对鱼个体活动进行录制。也有学者在实验过程中使用的实验装置由圆柱形容器和一对偶极子组成，偶极子安置在圆柱形容器边缘上的一点，可形成偶极子电场分布。对于平行电极板，产生的是均匀电场，对于偶极子，产生的对电场在空间上有一定的抵消。以上研究装置产生的电场在海洋接地极的研究中不适用，不能准确模拟海洋接地极的电场分布，海洋接地极产生的电场为向外围减小的电场。因此需要一种能准确模拟海洋接地极的电场分布的实验装置来研究接地极附近电场对鱼类行为的影响。

发明内容

为了实现对海洋中鱼类受电场影响的行为进行分析，本发明提出一种研究电场对鱼行为产生影响的试验装置，在装置内不同位置可产生不同大小的电流密度，实现对电流密度单一变量的研究。

为达到上述目的，本发明所述一种分析水中电流场对鱼类行为影响的实验装置，包括绝缘水箱，所述绝缘水箱中设置有绝缘网框，所述绝缘水箱侧壁上设置有对棒电极，所述对棒电极包括两个关于绝缘水箱的中心轴对称设置的棒电极。

进一步的，对棒电极为石墨对电极。

进一步的，绝缘水箱和绝缘网框均设置在隔音罩中。

进一步的，隔音罩由不透光材料制成，所述绝缘水箱底部设置有发光背景板。

进一步的，发光背景板为LED光源，发光背景板上配置有均匀散光膜。

进一步的，绝缘水箱外设置有支架，所述支架上安装有用于拍摄绝缘网框图像的摄像机。