110kV及以上架空輸電線路鳥害防治

艾上美

(云南電網(wǎng)公司楚雄供電局，云南 楚雄 675000)

1 線路鳥類活動(dòng)特點(diǎn)

1)筑巢類故障:泛指鳥類在桿塔上筑巢及其相關(guān)活動(dòng)引起的線路故障。

2)飛行類故障:一般指各種體形較大的鳥類在線路上飛行造成的相間短路或單向接地故障。

3)猛禽類故障:各種猛禽在桿塔橫擔(dān)上獵食時(shí)短接線路絕緣子串造成的單相接地故障。

4)鳥糞類故障:鳥類糞便所引起的線路接地跳閘故障。試驗(yàn)證明大鳥在線路上方泄糞時(shí)，糞便在靠近絕緣子串的空中形成的線狀通道直接形成接地故障的概率要高得多。

5)鳥類啄損復(fù)合絕緣子一般發(fā)生在停電時(shí)間，其主要特點(diǎn)是復(fù)合絕緣子傘裙受損，絕緣強(qiáng)度降低，恢復(fù)送電后絕緣強(qiáng)度不夠而發(fā)生單相故障接地。糞通道，畸變了絕緣子串附近的電場(chǎng)，絕緣子承受的大部分電壓都加在鳥糞通道的前端與絕緣子串高壓端之間的空氣間隙上，造成空氣擊穿，致使絕緣子表面或絕緣子傘群間發(fā)生閃絡(luò)，并不是通常認(rèn)為的絕緣子串的沿面閃絡(luò)，此時(shí)絕緣子串上并無鳥糞沾附。

2 鳥害故障分析

鳥害故障具有較為明顯的區(qū)域性、季節(jié)性、時(shí)間性、設(shè)備選擇性、瞬時(shí)性、遷移性和重復(fù)性等特征。在造成線路鳥害故障跳閘的筑巢類故障、飛行類故障、猛禽類故障和鳥糞類故障中以鳥糞類故障最為常見，威脅最大，鳥糞閃絡(luò)是鳥害故障的最主要原因。

1)鳥糞污染絕緣子引起的閃絡(luò):鳥糞引起的絕緣子串閃絡(luò)一般認(rèn)為有兩種機(jī)理，其一是鳥糞在絕緣子表面上累積到一定程度時(shí)在潮濕的氣象條件下發(fā)生沿面污閃，其二是由于淌稀的鳥糞傾瀉在絕緣子串表面，這種高導(dǎo)電率的鳥糞短接了絕緣子的裙邊而引起的絕緣子串沿面閃絡(luò)。

2)鳥糞下落畸變絕緣子串附近電場(chǎng)引起的閃絡(luò):模擬絕緣子鳥糞閃絡(luò) (見圖1)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鳥糞閃絡(luò)主要是在鳥糞傾瀉的瞬間，形成的鳥

圖1 模擬鳥糞閃絡(luò)試驗(yàn)示意圖

試驗(yàn)還表明，鳥糞下落畸變絕緣子串附近電場(chǎng)引起的閃絡(luò)具有一定的規(guī)律性，當(dāng)鳥糞的導(dǎo)電率小于2000 μs/cm時(shí)閃絡(luò)幾乎不會(huì)發(fā)生，而鳥糞的導(dǎo)電率大于3200 μs/cm時(shí)幾乎每次試驗(yàn)都會(huì)導(dǎo)致絕緣子閃絡(luò)?？梢娊^緣子閃絡(luò)受鳥糞通道導(dǎo)電率的限制，且存在一個(gè)導(dǎo)電率的閾值范圍(見圖2)。此外，絕緣子是否發(fā)生閃絡(luò)也與鳥糞通道和絕緣子均壓環(huán)之間的水平距離X有關(guān)，當(dāng)X小于12～13 cm時(shí)，閃絡(luò)概率接近100%，而當(dāng)X超出這個(gè)范圍時(shí)，閃絡(luò)概率迅速降至0?？梢婙B糞通道和絕緣子均壓環(huán)之間的空氣間隙是閃絡(luò)發(fā)生的前提條件 (見圖3)。

圖2 鳥糞模擬液電導(dǎo)率與閃絡(luò)概率的關(guān)系

圖3 鳥糞離絕緣子均壓環(huán)水平距離與閃絡(luò)概率的關(guān)系

3 線路鳥害防治措施

3.1 防鳥害原理

1)阻止鳥類在桿塔上活動(dòng):在桿塔上裝設(shè)可以產(chǎn)生聲光信息或麻電感覺的驚鳥裝置，使活動(dòng)在桿塔上的鳥類受到驚嚇而不敢靠近電力設(shè)備。

2)阻止鳥類在桿塔上的關(guān)鍵部位活動(dòng):這些關(guān)鍵部位一般指懸垂絕緣子串的上方，耐張塔跳線串的上方，V型絕緣子串橫擔(dān)的中部、地線支座等。多年架空輸電線路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，只要能控制住這些關(guān)鍵部位，即使桿塔上其它部位有鳥類活動(dòng)，也難以形成鳥害故障。目前此類防鳥措施有防鳥箱、防鳥拉線和防鳥刺等。此外，在鋼筋混凝土電桿主桿與橫擔(dān)及拉棒交叉處鳥類喜歡停留、筑巢，可加裝三角聯(lián)板。

3)安裝防鳥罩、防鳥擋板或?qū)M擔(dān)端第一片絕緣子換成大傘徑絕緣子。這些措施的防護(hù)區(qū)域較小，也不能杜絕鳥害故障發(fā)生。

以上防鳥措施均具有一定的局限性，不能完全杜絕鳥害故障的發(fā)生，鳥害防治措施需要根據(jù)不同地區(qū)、鳥害不同特點(diǎn)靈活組合選用。

由于架空輸電線路桿塔一般情況下均高出地面幾十甚至幾百米，桿塔橫擔(dān)風(fēng)速較地面大得多，橫擔(dān)上傾瀉的鳥糞通道受風(fēng)力影響偏向絕緣子串，使得鳥糞通道與絕緣子串的空氣間隙不夠，從而畸變絕緣子串附近電場(chǎng)導(dǎo)致空氣擊穿造成閃絡(luò)。

3.2 鳥害防治對(duì)策

1)安裝防鳥刺。一般防鳥刺針刺長(zhǎng)度為60～80cm，防護(hù)區(qū)域一般為1.3m左右。防鳥刺除在桿塔關(guān)鍵部位如絕緣子串正上方安裝外，考慮到鳥類在防鳥刺旁邊橫擔(dān)停留，排糞形成的鳥糞通道可能受風(fēng)偏靠近絕緣子串而畸變絕緣子串附近電場(chǎng)導(dǎo)致空氣擊穿造成閃絡(luò)，因此可分別在橫擔(dān)向兩側(cè)增加安裝一至兩支防鳥刺 (見圖4)。即在中相安裝三支或五支防鳥刺，邊相安裝兩支或三支防鳥刺，橫擔(dān)過寬則安裝兩排。防鳥刺間可有一定的間隙，以使防鳥刺的防護(hù)區(qū)域更大。

圖4 鳥刺安裝位置圖

2)改進(jìn)防鳥刺構(gòu)造，研制新型防鳥刺:做成可傾斜旋轉(zhuǎn)的新型防鳥刺。在防鳥刺上加裝一個(gè)風(fēng)向板并把防鳥刺上的兩到三根針刺加長(zhǎng)，使防鳥刺長(zhǎng)針傾斜方向與風(fēng)向板方向相反，在有大風(fēng)吹向風(fēng)向板時(shí)防鳥刺長(zhǎng)針就偏向上風(fēng)側(cè)，使鳥類不能停留在上風(fēng)側(cè)，此時(shí)，鳥類排糞形成的鳥糞通道則不能偏向絕緣子串 (鳥類停留在下風(fēng)側(cè)時(shí)鳥糞通道偏離絕緣子串)而畸變絕緣子串附近電場(chǎng)導(dǎo)致空氣擊穿造成閃絡(luò)。

3)安裝帶防鳥刺的風(fēng)動(dòng)反光驅(qū)鳥器:將風(fēng)力反光驅(qū)鳥器和防鳥刺合二為一，充分發(fā)揮二者優(yōu)點(diǎn)，利用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)小風(fēng)車反光鏡產(chǎn)生各種不同角度的光線。

4)安裝改良型防鳥害裝置:改良型防鳥害裝置采用優(yōu)質(zhì)的硅橡膠或SMC、DMC工程復(fù)合材料經(jīng)高溫模壓制成的大直徑傘罩，電器性能優(yōu)異，絕緣性能好，能有效阻擋下落的鳥糞或鳥食靠近絕緣子串，防止下落的鳥糞或鳥食造成絕緣子與帶電導(dǎo)線間的電場(chǎng)畸變引起尖端放電，防鳥效果明顯。此外，該裝置做成黃、綠、紅三種顏色，既可以起到驚鳥的效果，還可以用來區(qū)分線路A、B、C相序相位。該裝置安裝在懸垂絕緣子串上方，還可起到改善絕緣結(jié)構(gòu)，提高設(shè)備外絕緣水平，具有抗冰閃、污閃的作用。該裝置具有重量輕、應(yīng)用廣、壽命長(zhǎng)、可帶 電裝拆不影響線路運(yùn)行檢修的優(yōu)點(diǎn)。

4 結(jié)束語

綜上所述，要加強(qiáng)線路維護(hù)管理工作，及時(shí)消除威脅線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的鳥害隱患，觀察和掌握涉及線路鳥類的生活習(xí)性和活動(dòng)規(guī)律，增強(qiáng)鳥害防治工作的針對(duì)性。同時(shí)，隨著鳥類適應(yīng)能力的增強(qiáng)，要及時(shí)創(chuàng)新改進(jìn)各種防鳥措施，提高防鳥措施的有效性和經(jīng)濟(jì)性。

［1］2007年全國(guó)架空輸電線路技術(shù)交流研討會(huì)交流文集

［2］關(guān)志成等.絕緣子及輸變電設(shè)備外絕緣.北京:清華大學(xué)出版社，2006.

［3］李光輝，高虹亮.架空輸電線路運(yùn)行檢修.北京:中國(guó)三峽出版社，2000.

［4］陳家斌.電力架空線路運(yùn)行維護(hù)與帶電作業(yè).北京:中國(guó)水利水電出版社，2006.