Результаты экспериментальных исследований электродератизатора

Целью проведенных исследований являлось повышение эффективности электрофизических методов защиты объектов агропромышленного комплекса (АПК) от вредителей-грызунов путем разработки способов и технических устройств, а также применение направления электротехнологии.

Экспериментальные исследования эффективности электродератизатора проводились в лабораториях факультета электрификации Челябинской государственной агроинженерной академии и на кафедре энергообеспечения сельского хозяйства Государственного аграрного университета Северного Зауралья.

Программой исследований предусматривалось определение начального напряжения (порога отпугивания), на которое начинают реагировать грызуны; исследование влияния электрического тока на поведение грызунов; испытание барьерного элемента (БЭ) для дератизации.

Результаты экспериментальных исследований по определению начального напряжения (порога чувствительности), на которое реагируют грызуны. В таблице приведены значения тока и напряжения, а также зафиксировано и описано поведение грызунов. Отметим, что через два дня после эксперимента у подопытных крыс начало наблюдаться болезненное состояние, выражающееся в параличе, посинении конечностей.

Результаты экспериментальных данных

Напряжение U, В	Ток I, мкА	Примечание
5	0
10	0
15	0
20	0	При напряжении 30 В 1-я крыса, прикасаясь к разноименным электродам, проявляла стабильную реакцию (дергала лапками) при фиксации тока 1 мкА. При
25 30 35 40	0 0 0 1 2
		напряжении 50 В и более крыса издавала писк (ток от
45		2 до 5 мкА)
50	2
55	2
60	3, 4, 5
20	0
25	0	При напряжении 25-30 В 2-я крыса, прикасаясь к раз-
30	1	ноименным электродам, проявляла стабильную реак-
35	1	цию (дергала лапками) при фиксации тока 1 мкА. При
40	1	напряжении 40 В и более крыса издавала писк (ток от
45	2	2 до 9 мкА)
50	9
20	0
25	0	При напряжении 30 В 3-я крыса, прикасаясь к разно-
30	1	именным электродам, проявляла стабильную реакцию
35	1	(дергала лапками)при фиксации тока 1 мкА. При
40	1	напряжении 45 В и более крыса издавала писк (ток от
45	3	1 до 6 мкА)
50	6

На 4-е сутки пало подопытное животное под №3. У оставшихся животных №1 и №2 улучшение состояния не наблюдалось, и еще через два дня пало подопытное животное под № 2.

На 5-е сутки у животного под №1 наблюдалось улучшение состояния (животное стало потреблять корм, пить воду), которое на следующие сутки стабилизировалось (животное стало активно перемещаться по клетке, как и до эксперимента) [1].

Анализ полученных данных по определению величины напряжения, на которое начинают реагировать грызуны, показывает, что реакция у крыс на электрическое напряжение находится в пределах 30÷60 В. Стабильная начальная реакция крыс находится в пределах 45±12,4 В, при этом среднее значение тока равняется 4±1,3 мкА. Некоторые животные после воздействия на них импульсами напряжения (25–60 В) через 4–5 дней гибнут.

Результаты экспериментальных исследований по определению напряжения, вызывающего летальный исход у грызунов . 1-я серия эксперимента. При импульсе 4000 В наблюдался временный паралич грызуна, но после 2–3 мин он приходил в сознание.

При дальнейшем повышении напряжения на электродную систему электродератизатора происходил пробой. Поэтому для проведения дальнейших экспериментов необходима модернизация установки путем повышения диэлектрической проницаемости системы электродов электродератизатора.

2-я серия эксперимента. Для предотвращения пробоя межэлектродного промежутка по поверхности изоляторов, на которые крепились электроды, использовался эпоксидный клей ЭДП.

Перед проведением эксперимента измерялось напряжение пробоя межэлектродного промежутка U пр следующим образом: на систему электродов импульсно подавалось напряжение с ПВС 60/10, величина подаваемого напряжения увеличивалась с интервалов 0,5 кВ. Полученное значение напряжения при межэлектродном расстоянии r 1 =1 см U пр =8 кВ при межэлектродном расстоянии r 2 =1,5 см U пр =8 кВ.

Ранее было установлено [2], что даже при «полной петле» у грызунов смерть не сопровождается фибриляцией сердца, либо фибриляция возникает и прекращается после разрыва электрической цепи, т.е. смерть, как правило, обусловлена первичной остановкой дыхания.

В период проведения эксперимента 3 особи погибли сразу. Для дальнейшего наблюдения были оставлены 16 мышей, из которых 2 особи погибли на 2- и 4-е сутки после эксперимента. Таким образом, общее количество погибших составило 5 [3, 4]. Общие результаты данного эксперимента представлены на рис. 1.

■ Общее количество особей, используемых в эксперименте

■ Количество особей, подвергшихся физиологическому исследованию

■ Количество особей, погибших в период эксперимента

■ Количество особей, оставленных для дальнейшего наблюдения

■ Количество особей, погибших в период наблюдения

■ Общее количество погибших особей

Рис. 1. Общие результаты экспериментальных данных

Анализ результатов влияния электрического воздействия на физиологическое состояние грызунов показал, что летальный исход наступает у грызунов при напряжении 7кВ и времени воздействия 1–2 с.

Результаты экспериментальных исследований барьерного элемента для дератизации . В результате проведенных экспериментов были получены следующие данные:

• 1)    при подаче напряжения U=30 кВ на потенциальный электрод БЭ без снятия изоляции пробой отсутствовал при касании заземленного электрода (рис. 2, а );

• 2)    при подаче напряжения U=10 кВ на потенциальный электрод БЭ с оголенным потенциальным электродом пробой фиксировался на расстоянии h=5 мм (рис. 2, б ); при напряжении U=20 кВ – h=20 мм (рис. 2, в ); при напряжении U=30 кВ – h=45 мм (рис. 2, г ).

  

  а) U=30 кВ, без снятия изоляции

  
  
  

  б) U=10 кВ, h=5 мм

  
  
  

  г) U=30 кВ, h=45 мм

  
  

  в) U=20 кВ, h=20 мм

  
  

Рис. 2. Исследование БЭ

На рис. 3 показана зависимость напряжения от расстояния между потенциальным и заземленным электродами.

Рис. 3. Зависимость h=f(U)

Анализ материалов исследования [1] показал, что работа БЭ недостаточно эффективна. Функция барьера выполняется не на 100 %, поскольку часть животных, прикасаясь к потенциальному электроду передними конечностями, получает удар электрическим импульсом, подпрыгивает и преодолевает БЭ (рис. 4, в ).

а

б

в

Рис. 4. Принцип работы БЭ: а – мышь приближается к БЭ на критическое расстояние; б – электрический пробой; в – преодоление БЭ

Результаты исследований показали, что при подаче напряжения возникает зависимость от величины напряжения на потенциальном электроде и расстояния между потенциальным и заземленным электродами.

Нами предложена конструкция модернизации БЭ, которая состоит из профилированного протяженного гибкого корпуса 1 из диэлектрического материала и размещенного в верхней части потенциального электрода 2 и размещенных в пазах корпуса, примыкающих к опорной поверхности, линейных заземленных электродов 3 и заградительного барьера 4 (рис. 5).

Рис. 5. Сечение предложенной конструкции БЭ

Грызуны, касаясь одновременно потенциального и заземленного электродов, получают электрический удар, после которого у них наступает временный паралич, сопровождаемый болевыми ощущениями. Заградительный барьер служит для механического предотвращения проникновения грызунов на охраняемый объект. Таким образом, животные не в состоянии преодолеть БЭ, тем самым обеспечивается надежная защита охраняемого объекта.

Выводы

• 1.    В результате натурных исследований экспериментально подтверждена перспективность использования электродератизатора для защиты объектов АПК от грызунов.

• 2.    Электродератизатор является одним из эффективных и перспективных устройств для защиты объектов народного хозяйства.