防鳥(niǎo)刺在輸電線路上的應(yīng)用

許 焱 李景霞 李晉城

（1.國(guó)網(wǎng)濟(jì)源供電公司，河南 濟(jì)源 454650；2.國(guó)網(wǎng)河南省電力公司 檢修公司，河南 鄭州 450000）

近些年，隨著人類(lèi)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，自然環(huán)境也逐步改善，鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量急劇上升，隨之帶來(lái)的輸電線路鳥(niǎo)害故障也明顯增加。根據(jù)調(diào)查，近幾年河南地區(qū)220千伏線路因鳥(niǎo)害跳閘的次數(shù)僅次于外力破壞和雷擊閃絡(luò)，位于該電壓等級(jí)線路跳閘原因前三位。因此，各式各樣的防鳥(niǎo)裝置被研發(fā)出來(lái)，并大量應(yīng)用于輸電線路的防鳥(niǎo)害工作中，輸電線路鳥(niǎo)害故障也得到了有效的控制。但是，有些地區(qū)由于防鳥(niǎo)刺選取不當(dāng)或安裝位置不正確，導(dǎo)致了輸電線路鳥(niǎo)害故障的不斷反復(fù)。因此，如何選擇防鳥(niǎo)刺和正確安裝就顯得尤為重要。

1 防鳥(niǎo)刺的應(yīng)用范圍

導(dǎo)致線路鳥(niǎo)害故障的主要原因有鳥(niǎo)糞閃絡(luò)、鳥(niǎo)巢材料短路、鳥(niǎo)類(lèi)身體短路等幾種。其中，鷺科、鸛科等大型水鳥(niǎo)在桿塔上排便引起的線路跳閘約占輸電線路鳥(niǎo)害故障的90%，是輸電線路涉鳥(niǎo)跳閘的主要原因。鳥(niǎo)巢材料短路、鳥(niǎo)類(lèi)身體短路引起的線路跳閘主要發(fā)生在配電線路中。因此，輸電線路防鳥(niǎo)害工作重點(diǎn)是防止大型鳥(niǎo)類(lèi)造成的鳥(niǎo)害。防鳥(niǎo)刺是加裝在桿塔上的“鋼針”，目的是為了阻止大型鳥(niǎo)類(lèi)在桿塔上活動(dòng)，從而達(dá)到消除鳥(niǎo)糞閃絡(luò)的目標(biāo)。防鳥(niǎo)刺主要應(yīng)用于防止110千伏至500千伏線路因鳥(niǎo)糞閃絡(luò)的工作中。

2 防鳥(niǎo)刺的選擇

經(jīng)過(guò)不斷地探索，防鳥(niǎo)刺的類(lèi)型也發(fā)展的多種多樣。其中，主要有簡(jiǎn)單的散狀金屬刺、根部做成螺旋形狀的金屬刺、底部帶有防鳥(niǎo)檔板的防鳥(niǎo)刺。通過(guò)實(shí)踐可以看出，性能優(yōu)良的防鳥(niǎo)刺必須具備可靠、實(shí)用、耐用和安裝靈活幾個(gè)特點(diǎn)。

2.1 防鳥(niǎo)刺的可靠性

首先，防鳥(niǎo)刺的設(shè)計(jì)和安裝應(yīng)保證現(xiàn)有運(yùn)行設(shè)備的安全，必須滿(mǎn)足運(yùn)行線路的各種安全距離，且安裝牢固可靠。由于防鳥(niǎo)刺加裝在桿塔上方，長(zhǎng)時(shí)間受風(fēng)力作用，易產(chǎn)生因風(fēng)震造成的防鳥(niǎo)刺底座螺栓松動(dòng)，從而導(dǎo)致防鳥(niǎo)刺整體脫落。因此，防鳥(niǎo)刺螺栓應(yīng)采取防松措施。

2.2 防鳥(niǎo)刺的實(shí)用性

防鳥(niǎo)刺的設(shè)計(jì)應(yīng)突出其阻止大型鳥(niǎo)類(lèi)在桿塔上活動(dòng)的功能，所以力求簡(jiǎn)單實(shí)用。防鳥(niǎo)刺的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)不同材質(zhì)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。制造長(zhǎng)度過(guò)大，防鳥(niǎo)刺的韌度及彈性較差，起不到防鳥(niǎo)作用。制度長(zhǎng)度過(guò)小，防鳥(niǎo)刺防護(hù)范圍有限，防鳥(niǎo)效果差，也造成了用量的增加，加大了維護(hù)的工作量。依據(jù)本地區(qū)使用經(jīng)驗(yàn)，防鳥(niǎo)刺長(zhǎng)度采用80cm～90cm較為合適。

2.3 防鳥(niǎo)刺的耐用性

目前，防鳥(niǎo)刺有冷鍍鋅和熱鍍鋅兩種。冷鍍鋅的防鳥(niǎo)刺外觀質(zhì)量較好，但耐腐蝕性能較差，一般運(yùn)行二至三年會(huì)發(fā)生不同程度的銹蝕。圖1所示產(chǎn)品是我公司運(yùn)行四年的冷鍍鋅防鳥(niǎo)刺產(chǎn)品，可以看出鳥(niǎo)刺整體銹蝕嚴(yán)重，鳥(niǎo)刺底部鋼絲變細(xì)，部分鋼絲銹斷。這批安裝的防鳥(niǎo)刺不僅完全失去了防鳥(niǎo)性能，同時(shí)也嚴(yán)重威脅著線路的安全運(yùn)行。

圖1 銹蝕的防鳥(niǎo)刺

熱鍍鋅防鳥(niǎo)刺耐腐蝕性好。我公司采用的熱鍍鋅防鳥(niǎo)刺運(yùn)行五年仍有良好的防鳥(niǎo)性能。

2.4 防鳥(niǎo)刺的靈活性

防鳥(niǎo)刺應(yīng)適用于不同型式的桿塔，且安裝方便。同時(shí)還應(yīng)保證安裝后不會(huì)對(duì)桿塔檢修工作造成影響。目前，常見(jiàn)有兩種做法。

（1）鳥(niǎo)刺與底座可分離。安裝時(shí)，先將鳥(niǎo)刺底座固定在桿塔上，再將鳥(niǎo)刺插入底座內(nèi)。檢修時(shí)，將鳥(niǎo)刺從底座中拔出，放置于桿塔上牢靠地方。

（2）鳥(niǎo)刺與底座不可分離，但鳥(niǎo)刺帶有收緊裝置，且?guī)в修D(zhuǎn)向功能。

3 防鳥(niǎo)刺的安裝位置

鳥(niǎo)糞閃絡(luò)有兩種形式：一種是絕緣子表面的積糞引起的閃絡(luò)。但是由于鳥(niǎo)糞被絕緣子傘裙遮擋分隔為多段，實(shí)際上直接發(fā)生閃絡(luò)的機(jī)率很低。另一種是鳥(niǎo)糞沿絕緣子外側(cè)附近落下，直接導(dǎo)致上下金具間短路放電，而絕緣子上并不留下鳥(niǎo)糞痕跡，這也是鳥(niǎo)糞閃絡(luò)的主要形式。清華大學(xué)電機(jī)系在成功地模擬絕緣子鳥(niǎo)糞閃絡(luò)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，對(duì)鳥(niǎo)糞閃絡(luò)機(jī)理及閃絡(luò)條件進(jìn)行了研究，認(rèn)為鳥(niǎo)糞下落的瞬間畸變了絕緣子周?chē)碾妶?chǎng)分布，使鳥(niǎo)糞通道在絕緣子高壓端發(fā)生了空氣間隙擊穿從而導(dǎo)致了絕緣子閃絡(luò)。以110千伏合成絕緣子為例，直徑為55cm的圓周內(nèi)均應(yīng)是防護(hù)范圍。同時(shí)，考慮風(fēng)力作用下的鳥(niǎo)糞會(huì)呈拋物線狀下落。實(shí)際工作中，將以絕緣子串為基點(diǎn)，兩邊夾角30～45°的范圍內(nèi)桿塔頂部橫擔(dān)區(qū)域做為防鳥(niǎo)重點(diǎn)。其次，鳥(niǎo)刺要保證一定密度，把鳥(niǎo)徹底“堵”在防護(hù)區(qū)之外。

圖2 地線橫擔(dān)遺漏了防鳥(niǎo)刺

工程應(yīng)用中，由于桿塔型式、種類(lèi)復(fù)雜，我們可能會(huì)遺漏一些防鳥(niǎo)重點(diǎn)區(qū)域，從而導(dǎo)致鳥(niǎo)害故障的發(fā)生。圖2中三相導(dǎo)線絕緣子上方鳥(niǎo)刺安裝到位，卻沒(méi)有在邊導(dǎo)線上方的地線橫擔(dān)上加裝防鳥(niǎo)刺，給故障的發(fā)生留下了隱患。

圖3 桿頭遺漏了防鳥(niǎo)刺

圖3所示Π型桿，橫擔(dān)的橫拉桿及斜拉桿不適合大型鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)和棲息。邊導(dǎo)線懸掛點(diǎn)和地線支架上加裝了防鳥(niǎo)刺，卻沒(méi)有在電桿的桿頭加裝，致使大鳥(niǎo)在此棲息，從而導(dǎo)致鳥(niǎo)害故障的發(fā)生。

圖4 耐張桿上也會(huì)發(fā)生鳥(niǎo)害

圖4所示，220千伏某線#56桿的地線橫擔(dān)安裝鳥(niǎo)刺密度不足，致使大鳥(niǎo)在此棲息。鳥(niǎo)糞在風(fēng)力的作用下，使耐張絕緣子串閃絡(luò)，導(dǎo)致了2011年2月14日和2011年12月30日兩次線路故障的發(fā)生。

在本地區(qū)長(zhǎng)期的鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)觀察中，發(fā)現(xiàn)大型鳥(niǎo)類(lèi)一般選擇桿塔高處的堅(jiān)固塔材棲息，一般不會(huì)選擇中、下層橫擔(dān)。因此，桿塔最高處的導(dǎo)、地線橫擔(dān)是桿塔防鳥(niǎo)的重點(diǎn)區(qū)域。加裝鳥(niǎo)刺應(yīng)根據(jù)桿塔型式，按絕緣子上方夾角30～45°的原則實(shí)施。對(duì)于地線保護(hù)角過(guò)大的桿塔，還須在兩邊導(dǎo)線安裝少量防鳥(niǎo)刺。桿塔其它區(qū)域無(wú)需過(guò)多加裝防鳥(niǎo)刺，以減少維護(hù)的工作量。

4 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明，防鳥(niǎo)刺是目前最經(jīng)濟(jì)有效的輸電線路防鳥(niǎo)害技術(shù)措施。為了更好地開(kāi)展線路防鳥(niǎo)害活動(dòng)，線路運(yùn)行維護(hù)單位還要充分了解鳥(niǎo)類(lèi)生活習(xí)性，收集資料，確定鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)頻繁區(qū)域，建立鳥(niǎo)害區(qū)特殊巡視制度，保證線路的安全運(yùn)行。