架空輸電線路鳥(niǎo)害故障及其防治技術(shù)措施

王成全　劉西營(yíng)

摘要：文章基于我國(guó)架空輸電線路近年來(lái)鳥(niǎo)害故障的發(fā)生情況，首先分析了鳥(niǎo)害故障的類型、特征、成因以及形成機(jī)理，然后結(jié)合多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)從我國(guó)的鳥(niǎo)害防治實(shí)際情況出發(fā)，重點(diǎn)提出了一些對(duì)鳥(niǎo)害故障進(jìn)行防治的措施，以期對(duì)我國(guó)架空輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行能有所助益。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路；鳥(niǎo)害故障；防治技術(shù)；驅(qū)鳥(niǎo)型措施；隔離型措施；引導(dǎo)型措施 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM716 文章編號(hào)：1009-2374（2016）03-0134-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.03.068

隨著社會(huì)的發(fā)展，人類文明的進(jìn)步，各種各樣的鳥(niǎo)類獵殺事件越來(lái)越少。在我國(guó)鳥(niǎo)類的種類和數(shù)量開(kāi)始逐年增加，隨著鳥(niǎo)類數(shù)量的增加各種各樣的鳥(niǎo)害事件也開(kāi)始頻頻發(fā)生，其中架空輸電線路就是受鳥(niǎo)害影響比較嚴(yán)重的災(zāi)區(qū)之一，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，目前鳥(niǎo)害對(duì)我國(guó)架空輸電線路的影響已經(jīng)僅次于雷電與外力破壞。因此我們必須了解我國(guó)鳥(niǎo)害故障的情況，鳥(niǎo)害故障的類型、特征以及形成機(jī)理，以便采取更加有效的措施來(lái)防治我國(guó)架空輸電線路的鳥(niǎo)害。

1 我國(guó)部分電網(wǎng)的鳥(niǎo)害故障情況

鳥(niǎo)害故障在我國(guó)頻繁發(fā)生，鳥(niǎo)害已經(jīng)嚴(yán)重影響到我國(guó)輸電線路的正常運(yùn)行。以下為我國(guó)部分輸電線路鳥(niǎo)害故障發(fā)生的情況：（1）據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010～2014年，山東濟(jì)南電網(wǎng)各類故障共發(fā)生了55次，其中鳥(niǎo)害故障就占19次，約占總故障的34.55%；（2）據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010～2014年，陜西漢中110～330kV線路各類鳥(niǎo)害故障跳閘共發(fā)生18起，約占線路總跳閘次數(shù)的20%。由此可見(jiàn)，鳥(niǎo)害已經(jīng)嚴(yán)重影響到我國(guó)輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 鳥(niǎo)害故障的類型

依據(jù)鳥(niǎo)害故障的成因，大致可把鳥(niǎo)害故障分為鳥(niǎo)糞閃絡(luò)、鳥(niǎo)類筑巢故障、鳥(niǎo)類捕食故障、鳥(niǎo)類飛行故障、捕食鳥(niǎo)類故障。其中鳥(niǎo)糞閃絡(luò)故障主要指鳥(niǎo)類排泄各種異物造成閃絡(luò)事故。鳥(niǎo)類筑巢故障主要指鳥(niǎo)類春季在輸電線路或桿塔上建筑巢穴時(shí)，口叼的柴草、樹(shù)枝、鐵絲等異物，不小心掉落在架空輸電線路的兩根導(dǎo)線上，造成線路的短路故障；鳥(niǎo)類捕食故障主要指鳥(niǎo)類在捕食各類小動(dòng)物時(shí)或是口叼捕食的小動(dòng)物在輸電線路間飛行穿梭時(shí)，動(dòng)物遺體誤碰輸電線路造成的短路故障；鳥(niǎo)類的飛行故障主要指一些大型鳥(niǎo)類在展開(kāi)翅膀飛行時(shí)由于體形比較大，可能會(huì)造成兩相導(dǎo)線發(fā)生短路；捕食鳥(niǎo)類故障主要指一些其他動(dòng)物在捕食鳥(niǎo)類時(shí)引起的線路故障，比如蛇襲擊鳥(niǎo)類在塔頂上所筑的巢穴時(shí)，在攀爬的過(guò)程中，由于蛇的體形較長(zhǎng)，很容易短接絕緣子或線路造成輸電故障。

3 鳥(niǎo)害的故障特征

3.1 地理環(huán)境特征

由于不同鳥(niǎo)類要求的生存環(huán)境也不相同，有的鳥(niǎo)類可以在寒冷的地帶生存，有的鳥(niǎo)類則不能，有的喜歡生活在山地，而有的鳥(niǎo)類則喜歡生活在水田。這就使鳥(niǎo)害故障有了地理環(huán)境特征?？v觀以往的鳥(niǎo)害故障發(fā)生情況，我們發(fā)現(xiàn)人煙稀少的丘陵、山地、水田以及周圍樹(shù)木稀少的水庫(kù)、水塘是鳥(niǎo)害故障的多發(fā)地帶，因此應(yīng)重點(diǎn)防治這些地區(qū)的鳥(niǎo)害。

3.2 季節(jié)特征

由于季節(jié)會(huì)影響到鳥(niǎo)類的活動(dòng)，因此鳥(niǎo)害造成的輸電故障的季節(jié)特征也非常明顯?？v觀以往的鳥(niǎo)害故障我們發(fā)現(xiàn)，線路鳥(niǎo)害故障多發(fā)生在冬、春兩季。這主要是由于冬季比較寒冷，鳥(niǎo)類喜歡在輸電線路或其桿塔上落腳，這樣就會(huì)在輸電線路上或絕緣子表面留下大量的鳥(niǎo)糞，加之冬季的降雨量很少，致使這些鳥(niǎo)糞不能及時(shí)地被沖洗掉，這樣很容易引發(fā)鳥(niǎo)糞污閃現(xiàn)象的發(fā)生。而鳥(niǎo)類的繁殖大多在春季，這時(shí)候的鳥(niǎo)類數(shù)量會(huì)明顯增加，這自然就大大增加了輸電線路鳥(niǎo)害事故的發(fā)生。此外每年的8～10月也是輸電線路鳥(niǎo)害故障多發(fā)的季節(jié)，這主要是由于此時(shí)是農(nóng)作物成熟期，鳥(niǎo)類在此時(shí)的進(jìn)食一般比較多，排出的鳥(niǎo)糞也會(huì)隨之增多，這也就增加了輸電線路鳥(niǎo)害事故的發(fā)生率。

3.3 時(shí)間特征

夜間發(fā)生鳥(niǎo)糞閃落故障的概率要大于白天。這主要是由于一些鳥(niǎo)類晚上會(huì)在輸電線路或鐵塔上棲息，在棲息時(shí)會(huì)排放大量的糞便對(duì)絕緣子造成污染，加之夜間濕度相對(duì)比較大，會(huì)稀釋鳥(niǎo)類的糞便以至造成絕緣子閃絡(luò)故障的發(fā)生。

3.4 電壓等級(jí)

縱觀以往的鳥(niǎo)害故障發(fā)生情況，我們發(fā)現(xiàn)110kV、220kV、500kV電壓等級(jí)是鳥(niǎo)害故障多發(fā)的電壓等級(jí)，鳥(niǎo)害故障在35kV及以下電壓等級(jí)發(fā)生的概率相對(duì)較少。這主要是由于35kV及以下電壓等級(jí)的輸電線路大多數(shù)是城市的配網(wǎng)線路，城區(qū)噪音比較大，線路附近鳥(niǎo)少，并且以小鳥(niǎo)為主，鳥(niǎo)糞的排放量自然會(huì)少，加之這些輸電線路電壓較低，擊穿空氣的能力也比較弱，因此發(fā)生鳥(niǎo)糞閃絡(luò)故障的概率比較小。

4 鳥(niǎo)害故障成因及機(jī)理分析

鳥(niǎo)害故障的主要類型便是鳥(niǎo)糞閃絡(luò)故障。分析其故障形成的機(jī)理，大致可把鳥(niǎo)糞閃絡(luò)故障分為兩種：一種是輸電線路的絕緣子被鳥(niǎo)糞污染造成閃絡(luò)現(xiàn)象的發(fā)生；另一種是絕緣子周圍的電場(chǎng)被下落的鳥(niǎo)糞破壞造成閃絡(luò)現(xiàn)象的發(fā)生。

5 鳥(niǎo)害故障防治技術(shù)措施

防治鳥(niǎo)害故障的措施大致可以分為三類：驅(qū)鳥(niǎo)型、隔離型、引導(dǎo)型。

5.1 驅(qū)鳥(niǎo)型措施

設(shè)法讓鳥(niǎo)類遠(yuǎn)離架空輸電線路是驅(qū)鳥(niǎo)型措施的主要工作機(jī)理。風(fēng)車式驅(qū)鳥(niǎo)器是目前我國(guó)輸電線路主要的驅(qū)鳥(niǎo)裝置。

5.1.1 風(fēng)車式驅(qū)鳥(niǎo)器。風(fēng)車式驅(qū)鳥(niǎo)器的工作原理是利用自然界的風(fēng)能使驅(qū)鳥(niǎo)裝置旋轉(zhuǎn)來(lái)嚇唬各種鳥(niǎo)類，具體如圖1（a）所示。其一般主要安裝于鐵塔上。為了使驅(qū)鳥(niǎo)效果更好，有的風(fēng)車式驅(qū)鳥(niǎo)器把其外形特意設(shè)計(jì)成老鷹狀或者是各種奇異的動(dòng)物狀。有的還把一種特殊的反光材料涂在了驅(qū)鳥(niǎo)器的表層，太陽(yáng)照射后反光驅(qū)鳥(niǎo)。

成本低、使用方便是這類驅(qū)鳥(niǎo)器的主要優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是老化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，使用壽命短，必須在有風(fēng)的情況下才能驅(qū)鳥(niǎo)；此外由于鳥(niǎo)類有很強(qiáng)的適應(yīng)性，這種驅(qū)鳥(niǎo)器剛開(kāi)始安裝時(shí)效果還比較好，過(guò)一段時(shí)間后鳥(niǎo)類便會(huì)很快適應(yīng)這種器具，不再害怕，驅(qū)鳥(niǎo)效果也就變差。

5.1.2 防鳥(niǎo)刺。防鳥(niǎo)刺是一種一端固定另一端向上的鋼刺，把它安裝在絕緣子上方的橫擔(dān)上，可以起到很好的防鳥(niǎo)效果。其具體形狀如圖1（b）所示。

防鳥(niǎo)刺的優(yōu)點(diǎn)是：制作簡(jiǎn)單、易于安裝；缺點(diǎn)是：防鳥(niǎo)刺容易受雨水的腐蝕生銹，時(shí)間長(zhǎng)了易脫落變形，若發(fā)生脫落和變形鳥(niǎo)類仍能棲落便起不到防鳥(niǎo)的作用，同時(shí)斷落的鋼針也會(huì)使線路的安全受到威脅。

此外我們用到的驅(qū)鳥(niǎo)器還有脈沖驅(qū)鳥(niǎo)器、聲音驅(qū)鳥(niǎo)器、超聲波驅(qū)鳥(niǎo)器等。

5.2 隔離型措施

隔離型措施的主要工作機(jī)理是把帶電線路的主要部位隔離起來(lái)，防止鳥(niǎo)類的觸碰，以此來(lái)防止鳥(niǎo)害故障的發(fā)生。

5.2.1 絕緣防鳥(niǎo)隔板。把橫擔(dān)下部的懸垂絕緣子用絕緣板隔絕起來(lái)，可以起到很好的防鳥(niǎo)效果，對(duì)各種鳥(niǎo)害都可以起到很好的防治效果。但這種絕緣防鳥(niǎo)隔板容易折斷、不好安裝，并且不便于工作人員檢修線路。若絕緣子出現(xiàn)故障需要更換時(shí)，必須把隔板先拆除才能更換，因此小范圍安裝還可以，大范圍安裝會(huì)帶來(lái)很多不便。

5.2.2 絕緣子上方加裝防鳥(niǎo)罩。制作一種大盤徑的絕緣子或硅橡膠大傘裙罩加裝在懸垂絕緣子串上部，建議這種大盤徑的絕緣子可以制作為100～600mm，對(duì)鳥(niǎo)糞閃絡(luò)引起的線路跳閘起到很好的防治效果。這種防鳥(niǎo)措施的優(yōu)點(diǎn)是防鳥(niǎo)罩與絕緣子材料相同，可以大大降低檢修人員的工作難度，不但可以使絕緣子防鳥(niǎo)防污，還可以起到很好的防雷作用。缺點(diǎn)是由于這種防鳥(niǎo)罩的重量比較大，會(huì)增加線路的自重，長(zhǎng)時(shí)間的作用容易引起線路變形，另外，絕緣子的自潔功能也會(huì)受到影響。此外還可以通過(guò)在桿頂加裝防鳥(niǎo)罩來(lái)防治鳥(niǎo)害。

5.2.3 絕緣措施。絕緣措施指應(yīng)用絕緣技術(shù)把鳥(niǎo)害故障多發(fā)地的裸露導(dǎo)線點(diǎn)絕緣，來(lái)防治鳥(niǎo)害故障的發(fā)生，可以使用絕緣線、線夾絕緣護(hù)套、導(dǎo)線絕緣套管等。這種絕緣措施的優(yōu)點(diǎn)是不但可以防治鳥(niǎo)害故障，而且可以防治其他導(dǎo)電體搭接引起的線路故障，如潮濕樹(shù)枝、鐵絲等。缺點(diǎn)是投資比較高，會(huì)大大增加線路工作人員的一次工作量。為了以后檢修掛接地線的方便，還要在適當(dāng)位置安裝接地環(huán)。

5.3 引導(dǎo)型措施

引導(dǎo)型措施主要應(yīng)用于鳥(niǎo)類活動(dòng)頻繁且鳥(niǎo)類數(shù)量眾多不易強(qiáng)行驅(qū)逐的地區(qū)，可以通過(guò)主動(dòng)為鳥(niǎo)類提供棲息場(chǎng)所的方式來(lái)有效防治鳥(niǎo)害。比如，可以在避開(kāi)線路的附近人為搭建一些鳥(niǎo)巢來(lái)吸引鳥(niǎo)類棲息，進(jìn)而把其對(duì)線路設(shè)施的損壞力度減弱。在國(guó)外這種引導(dǎo)型措施應(yīng)用的較多，而在國(guó)內(nèi)則相對(duì)比較少。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，各種防治鳥(niǎo)害故障的措施都各有優(yōu)缺點(diǎn)，要想使輸電線路的鳥(niǎo)害故障得到更好的防治，更好地保證輸電線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，必須根據(jù)鳥(niǎo)害故障的類型、特征、成因以及形成機(jī)理，有重點(diǎn)、有針對(duì)性地采取不同的防鳥(niǎo)害措施，若一種防鳥(niǎo)措施無(wú)法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)時(shí)，我們需進(jìn)行綜合治理，這樣不但可以使線路鳥(niǎo)害故障得到更好的防治，還可以提高企業(yè)防鳥(niǎo)害的經(jīng)濟(jì)性，使企業(yè)的利益得到最大化。

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作者簡(jiǎn)介：王成全（1987-），男，山東金鄉(xiāng)人，供職于國(guó)網(wǎng)濟(jì)寧供電公司，碩士，研究方向：輸電線路防外力破壞；劉西營(yíng)（1968-），男，山東濟(jì)寧人，供職于國(guó)網(wǎng)濟(jì)寧供電公司，研究方向：輸電線路防外力破壞。

（責(zé)任編輯：蔣建華）