輸電線路鳥巢故障分析及防范措施

李進榮，黃紅輝，顧浩，賈飛云

摘要：鳥害是危及輸電線路安全運行的主要故障之一，如何有效防范，對確保輸電線路安全運行有著重要意義。文章對鳥類活動的規(guī)律以及鳥做巢的特性進行了分析，對鳥害發(fā)生的相關(guān)因素、條件進行了統(tǒng)計和剖析，介紹了常規(guī)防鳥害故障措施方法的運用效果，重點闡述了“封堵與疏引”相結(jié)合防鳥措施的運用和效果，提出要從源頭開始考慮防鳥害措施的設(shè)想。

關(guān)鍵詞：輸電線路；鳥類活動；鳥害；鳥巢故障；防鳥措施

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）28-0145-03

鳥害、雷害、外力破壞是架空輸電線路三大主要障礙，據(jù)統(tǒng)計鳥害所占的比例為32%。近年來，隨著我國自然環(huán)境的不斷改善，以及相關(guān)保護動物的法律法規(guī)的不斷完善，鳥類的繁衍逐漸加快，鳥類活動日漸頻繁，架空輸電線路鳥害故障逐年增多，嚴重威脅著電網(wǎng)的安全運行。為減少和遏止鳥害事故，有必要對鳥類活動進行分析并采取有效的防范措施。

1 鳥害故障原因分析

110～220kV架空輸送電線路鳥害故障有三種：一是鳥巢或鳥做巢時其草、細長繩與線路接地造成輸電線路跳閘；二是鳥在橫擔上叼食小動物，動物內(nèi)臟掛下引起短接線路；三是鳥泄糞時使糞形成連續(xù)的線狀物，直接短接全部或部分絕緣子引起線路跳閘。其中鳥巢或鳥做巢引起線路跳閘的大約占80%左右，但它通過人們的努力是可以防范的。根據(jù)資料統(tǒng)計，某單位連續(xù)兩年由于鳥類在桿塔上活動引起線路跳閘有22次，占一類障礙的32%，成為輸電線路三大主要危害之一（外力破壞、雷害）。以其中一年為例：縱觀11次跳閘，其中有9次是鳥巢所發(fā)的，2次是鳥糞引起。見下表1：

表1 鳥害故障原因統(tǒng)計表

序列 故障引起的原因 次數(shù) 所占比例（%）

1 鳥巢 9 81.8

2 鳥糞 2 18.2

合計 11 100

因此可見鳥類在桿塔上筑巢是導(dǎo)致鳥害故障發(fā)生的主要原因，是今后防鳥害工作的方向和重點。根據(jù)某一年所拆除的202只危險鳥巢的統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及11次鳥害故障情況，現(xiàn)對鳥筑巢的特點、發(fā)生跳閘的主要原因以及防范措施闡述如下：

1.1 鳥筑巢的特點

1.1.1 桿塔所處周圍環(huán)境：鳥類做巢的地方必須要具備兩個條件：（1）要有做巢的材料，且取材方便，如草、樹枝、細長軟繩子等；（2）要有喂小鳥的食物。而處在村莊邊、田間地頭、水塘邊、靠近河流、水庫、低洼潮濕地帶的桿塔具備了鳥類做巢的兩個條件，成為鳥類做巢所選目標。根據(jù)所拆除202只危險鳥巢的統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及17次鳥害故障情況看，這些桿塔所處的位置剛好與之相同。見圖1。

圖1

1.1.2 鳥類做巢時間。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)上表明，鳥類做巢一般在3月下旬～7月間，主要集中在4、5、6三個月，以5月份為高峰期，4月、6月次之，7月份少數(shù)，時間上符合動物的發(fā)展和生活規(guī)律。具體見下表2：

表2 2004年鳥類做巢時間統(tǒng)計表

序列 月份 數(shù)量（次） 所占比例（%） 備注

1 4 55 27 3

2 5 74 37 1

3 6 62 31 2

4 7 11 5 4

合計 202

1.1.3 桿塔型式。根據(jù)所拆除202只危險鳥巢的統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及11次鳥害故障情況看，水泥桿上一般不會做鳥巢，到目前為止沒有發(fā)現(xiàn)過；鳥類做巢往往在鐵塔上，鳥類筑巢的鐵塔型式主要有：ZM、ZT、ZV、GUZ1、Z2、Z1、ZS3。這些鐵塔的橫擔頭鈄材較密，橫擔頭較小比較容易做鳥巢。具體情況見下表3：

表3 鳥類筑巢鐵塔型式分析統(tǒng)計表

序列 桿塔型式 筑巢次數(shù) 所占比例（%） 備注

1 ZM 21 10.4

2 ZT 41 20.3 ZT1、ZT2、ZT1b、ZT1a

3 ZV 101 50

4 GUZ1 8 3.96

5 Z1、Z2 21 10.4

6 ZS3 4 1.98

7 其他 6 2.96 SJ3、JG1、J1、J2、ZS、JT3

從統(tǒng)計表上可以反映出，筑鳥巢的桿塔型式中，ZV型塔筑鳥巢的情況最多，占了一半，這是因為ZV塔的橫擔結(jié)構(gòu)剛好適應(yīng)筑鳥巢。

1.1.4 筑巢高度。根據(jù)所拆除202只危險鳥巢的統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及11次鳥害故障發(fā)生的情況看，筑巢和發(fā)生鳥害故障的桿塔高度在24m及以下的有181次，占85%，ZV型塔一般高度在23.7m及以下，桿塔高度在24m以上的只有32次，占15%。

1.2 鳥筑巢時發(fā)生線路跳閘的原因

春季時，鳥類開始在筑巢產(chǎn)卵孵化，尤其喜歡在桿塔的橫擔上做窩。當這些鳥嘴里叼著樹枝、柴草、鐵絲等細長物在線路上空往返飛行時，所叼的東西落在橫擔與導(dǎo)線之間，就會造成線路接地，引起跳閘；另就是橫擔頭上成型的鳥巢，細長物掛下、鳥巢在大風暴雨的天氣里，鳥

巢被風吹散觸及或接近導(dǎo)線，因而造成線路跳閘事故。

2 一般防范措施的運用及效果

鳥害的發(fā)生有季節(jié)性，通過人們的防范是可以避免的，由此可見，在鳥類活動頻繁的季節(jié)里，應(yīng)積極開展防治鳥害工作，以保證輸電線路安全運行。根據(jù)兄弟單位的防鳥經(jīng)驗并結(jié)合工區(qū)的實際情況，除了在鳥類活動季節(jié)加強對活動區(qū)域特巡外，還必須利用各種科學手段積極加以防范，采取多種形式的防鳥害措施，以達到防止鳥害的發(fā)生。目前采取的一般措施主要有安裝刺鳥裝置、安裝驚鳥裝置（安裝風車、反光驚鳥）、長效防腐蝕防鳥害磁性涂層等，其安裝和使用效果如下：

一是安裝刺鳥裝置，采用鋼絞線制做，一頭將鋼絞線固定在線夾上，利用螺栓固定在橫擔頭上，一頭將鋼絞線散開，使鋼絞線散開成球形狀，使鳥不能在此停落。安裝刺鳥裝置后，鳥在橫擔頭是站不住了，但在刺鳥裝置的跟部（刺鳥裝置與橫擔聯(lián)接處）鳥利用鋼絞線做巢，因在橫擔頭草掛下還是要發(fā)生線路故障跳閘。此種方法的有效性不是很好。

二是安裝驚鳥裝置、安裝風車，利用風的作用使三片鏡片轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中加上鏡片的強反光以達到驅(qū)動鳥的目的。此方法在安裝初期起到了一定的作用，但經(jīng)過一段時間鳥適應(yīng)其這種現(xiàn)象，它就不怕了，再就是鳥做巢時，草、繩將驅(qū)鳥器的轉(zhuǎn)動軸繞住，使其不能轉(zhuǎn)動，則作用就起不到了。

三是采用“長效防腐蝕、防鳥害磁性涂層”進行防鳥，其原理是該涂層經(jīng)過分散劑使充磁性載體分散到涂料中，涂刷在桿塔表面形成具有磁性涂料層的磁場和線路，向空間輻射的電磁波共振形成空間磁場，從而達到驅(qū)鳥的目的。該方法在一條220kV雙回路上使用后，其防鳥效果不是很理想，仍有做鳥巢的現(xiàn)象。此防鳥害磁性涂層不適應(yīng)各種鳥類，只適應(yīng)部分鳥。

3 “封堵與疏引”防鳥措施

3.1 “封堵”式防鳥措施

根據(jù)不同塔型的橫擔及大小，利用板材將橫擔的下面封閉，其封堵式防鳥架的形狀要求是：長約80～100cm，寬根據(jù)不同塔型橫擔具體情況而定，安裝在橫擔主材上面，整個成一平面型（見下圖2）。此防鳥架安裝在線路鐵塔的橫擔頭上使鳥不能在橫擔頭上直接做鳥巢，因為防鳥架的頂面是平的，鳥做巢用的材料放在上面極容易被風所吹出，同時頂面周圍沒有可利用的條件，制造鳥巢很困難，起到了防止在橫擔頭上做鳥巢的目的；另外鳥為了產(chǎn)卵孵化必須要做巢，鳥在選擇做巢位置時橫擔頭上沒法做，只能選擇在塔身或防鳥架里面，而這些地方距導(dǎo)線較遠，鳥做巢的草及其他細長材料雖然掛下，基本上不會對線路造成威脅。以110kV線路為例，金具、絕緣子串長度為1415mm，防鳥架長800mm，鳥巢做在距防鳥架500mm處（因防鳥架安裝在橫擔叉鐵交叉處，此地方空間較大不容易做巢，只能往外移，做到另一叉鐵交叉處），如果鳥巢的草長為1400mm，在沒有安裝防鳥架的鐵塔橫擔上就會引起線路接地，造成故障跳閘；而安裝封堵式防鳥后，發(fā)生類似情況就不會造成故障跳閘，因鳥巢做在距橫擔頭1300mm處，該處對導(dǎo)線的距離為1922mm，在最惡劣的情況下還有522mm（出現(xiàn)此情況的概率很?。娤聢D3。

圖2 圖3

3.2 “疏引”式防鳥措施

由于鳥類做巢需搬遷其材料，高度越高其消耗的能量就越大，高度越低則越省力，其高度應(yīng)認為其安全的高度。根據(jù)鳥類做巢習性的分析可知，鳥類在做巢時選擇的高度一般在10～20m（大多數(shù)）。為此，設(shè)計了引鳥架，在離地10～20m的鐵塔塔身進行安裝引鳥架，一般每基塔上安裝4只，對于新建線路在竣工驗收時安排安裝，主要安裝處于平原和丘陵的桿塔上。由于引鳥設(shè)施安裝在導(dǎo)線下面與導(dǎo)線保持足夠的安全距離，鳥類在做巢時不會對線路造成危脅，起到了防鳥巢故障的效果。為了可持續(xù)實現(xiàn)防鳥害工作目標，在鳥類活動季節(jié)后，一般在11月到次年3月前安排人員進行維護并拆除引鳥架內(nèi)的鳥巢，因鳥類不用舊的或其它鳥類所做

的巢。

4 結(jié)語

采用“封堵與疏引”防鳥措施，經(jīng)過多年的實踐證明已經(jīng)取得了重大效果，運行5年來，該單位所轄線路沒有發(fā)生因鳥巢引起的故障跳閘事件。目前所采取的措施是事后防備，亡羊補牢模式，屬消極防范，是沒有辦法的辦法。防鳥害工作應(yīng)采取積極的態(tài)度，應(yīng)從源頭上防止，從發(fā)生鳥害及鳥做巢的現(xiàn)象反映出，鳥做巢一定要有其可做巢的必備條件，即要有固定的地方、方便、省力。因此，要徹底防止鳥害的發(fā)生則要從輸電線路的設(shè)計開始，選擇合理的塔型，如7727、7814、7815、7817等塔型，因這些塔型的橫擔叉鐵少，橫擔頭上鳥難以停留做巢，另就是將橫擔頭的設(shè)計根據(jù)防鳥害要求進行更改。

參考文獻

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[4] 陳景彥，白俊峰.輸電線路運行維護理論與技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2009.

作者簡介：李進榮（1984-），男，江蘇鹽城人，國網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司助理工程師，研究方向：輸電線路運行、檢修；黃紅輝（1986-），男，江西吉安人，國網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司助理工程師，研究方向：輸電線路運行、檢修；顧浩（1984-），男，江蘇宿遷人，國網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司助理工程師，研究方向：輸電線路技術(shù)管理；賈飛云（1988-），男，江西萍鄉(xiāng)人，國網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司助理工程師，研究方向：輸電線路檢修。