架空輸電線路不同區(qū)域立體式防鳥害分析

董慎學(xué)

摘 要：鳥害是威脅架空輸電線路安全穩(wěn)定運行的重要因素之一。鳥害故障的基礎(chǔ)上架空輸電線路。近年來，筆者分析了鳥的特征和形成架空輸電線路損害的故障，并對鳥害故障進行了綜合分析，提出了預(yù)防和控制的措施。以期為架空輸電線路運維部門，以及鳥害控制工作提供參考。

關(guān)鍵詞：架空線路;鳥害故障;防治措施

引言

隨著我國生態(tài)保護和退耕還林政策的逐年推進，鳥類數(shù)量不斷增加，活動頻繁。鳥類侵入架空輸電線路設(shè)施的現(xiàn)象有增多的趨勢，造成的損失也越來越大。因此，了解鳥類損傷故障的特征和形成機理，選擇有效的預(yù)防鳥類損壞措施，對保證輸電線路的安全運行具有重要意義。對架空輸電線路鳥害的故障特征、形成機理及防治措施進行了總結(jié)和分析，以期為架空輸電線路鳥害防治工作提供參考。

鳥類傷害事故多發(fā)生在110kV電壓等級線路，約占總事故的80%，而220kV及以上電壓等級線路僅占20%左右。這主要是受鳥類生活習(xí)性和活動區(qū)域的影響。110kV電壓等級線塔高度一般在10米以上到30米以上，正好是鳥類適宜活動和筑巢的地方。由于線塔的水平支撐相對牢固，鳥類傾向于在此筑巢。據(jù)統(tǒng)計，雷擊、外力破壞和鳥害是架空輸電線路受到威脅的三大主要原因，鳥害排在第三位。因此，相關(guān)部門必須更加重視鳥類危害的防治，采取綜合防治措施，力求將危害降到最低。

故障類型

鳥糞閃絡(luò)是由棲息在桿塔上的鳥糞引起的閃絡(luò)事故。根據(jù)其形成機理，將鳥糞閃絡(luò)分為兩種：一種是鳥糞污染絕緣子引起的閃絡(luò)，另一種是鳥糞掉落使絕緣子串附近電場發(fā)生畸變引起的閃絡(luò)。春天，鳥兒在輸電線路的桿塔上筑巢孵化。當(dāng)鳥類筑巢時，它們會叼著樹枝、電線、木柴和其他東西在嘴里飛過線或電線之間。當(dāng)電線和其他東西落在橫桿和電線之間時，線就會斷。較大的鳥類，如水鳥、白鷺，其展開翅膀可達(dá)1米以上。大鳥在電線之間飛行，這會導(dǎo)致交替短路或單相接地故障。鳥類會在桿子上筑巢或停留在塔的頂部，所以，蛇會爬到塔的頂部來捕食鳥類。蛇體較長，爬到塔頂時，而絕緣體較短，就發(fā)生了閃絡(luò)事故。

鳥害故障特征

2.1地理環(huán)境特征

由于不同的鳥類有不同的棲息習(xí)性和環(huán)境要求，這就形成了地理環(huán)境特征的斷層。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，鳥類損傷斷層多發(fā)生在人少的丘陵、山地、水田，及附近無林水庫或池塘。原因是：這樣的區(qū)域可以為鳥類提供充足的食物，而且，沒有高大的樹木。為了繁殖和考慮自身的安全，鳥類不得不選擇在輸電線路的桿塔上筑巢。因此，這些地區(qū)很容易發(fā)生鳥類損壞故障。

2.2季節(jié)性特征

由于鳥類活動受季節(jié)影響較大，線路鳥類損傷故障也具有明顯的季節(jié)性特征。研究發(fā)現(xiàn)，冬季和春季是鳥類損傷的多發(fā)季節(jié)。其原因是：冬季，由于鳥類的自然棲息地環(huán)境惡劣，鳥類墜落電線桿和電線塔的概率增大。此外，由于冬季少雨，鳥糞落在絕緣體表面不易被沖刷掉，從而，增加了鳥糞污閃的概率。而春季是鳥類繁殖的高峰季節(jié)，筑巢量增大，鳥害的概率成倍地增加。每年八月到十月也是莊稼成熟和收獲的季節(jié)。鳥類吃得多，從而也相應(yīng)地增加了它們的排泄量，增加了故障。

2.3時間特征

鳥類糞便閃絡(luò)故障多發(fā)生在夜間，白天相對較少。究其原因，主要有兩個方面：候鳥覓食方便，夜間棲息于鐵塔上，排放糞便污染絕緣子，造成絕緣子閃絡(luò)故障;冬夜?jié)穸却?，有霧，小雨，小雪會稀釋糞便，使絕緣子絕緣水平明顯下降，導(dǎo)致絕緣子閃絡(luò)故障。大鳥通常大便在桿塔或在起飛前，糞便是連續(xù)的，稀釋和活動，糞便存根線之間的氣隙和橫向桿，使空氣絕緣組合差距縮短，導(dǎo)致電路遭到破壞。

2.4電壓等級

從鳥害故障線路的電壓等級來看，鳥害主要發(fā)生在110k V、220k V、500kV電壓等級的線路中，35kV及以下的鳥害故障較少。原因是35kV以下的電壓等級大多為城市配電網(wǎng)，附近鳥類較少，鳥糞量很小。此外，電壓低，可以打破的空氣距離非常小。絕緣子不受等壓環(huán)的束縛，被傘裙遮擋，故鳥糞閃絡(luò)的概率不大。

2.5瞬間性、繼發(fā)性特征

瞬間性是指，鳥害故障短時間接地跳閘，一般均能重合成功。 繼發(fā)性是指鳥害故障會在同一天或相隔幾天，再次甚至多次發(fā)生，故障點相對集中，往往在同一基桿塔發(fā)生重復(fù)性閃絡(luò)，或者相鄰塔位發(fā)生閃絡(luò)。

鳥害故障成因

3.1鳥糞污染絕緣子引起的閃絡(luò)

鳥糞污染絕緣子引起的閃絡(luò)一般認(rèn)為有兩種機理。其一是由于很稀的鳥糞傾瀉在絕緣子表面，這種稀的鳥糞導(dǎo)電率非常高，當(dāng)鳥糞量達(dá)到一定程度時，就會短接絕緣子傘裙邊，而導(dǎo)致絕緣子串的沿面閃絡(luò)。其二是鳥糞在同一絕緣子串日積月累，干鳥糞和濕鳥糞混合達(dá)到一定數(shù)量，一旦遇到濕潤天氣，就會發(fā)生閃絡(luò)放電，這樣的閃絡(luò)形式與大氣污染在絕緣子串表面積污，所引起的污穢閃絡(luò)十分類似.

3.2鳥糞下落畸變絕緣子串附近電場引起的閃絡(luò)

在模擬絕緣子鳥糞閃絡(luò)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，對鳥糞閃絡(luò)機理及閃絡(luò)條件進行了研究。 發(fā)現(xiàn)鳥糞閃絡(luò)主要是在鳥糞傾瀉的瞬間，絕緣子串附近的電場畸變，進而導(dǎo)致?lián)舸?，而不是以往僅僅認(rèn)為的絕緣子串的沿面閃絡(luò)。 對于此類閃絡(luò)故障，絕緣子串表面并無鳥糞沾附。 因此，原來認(rèn)為的許多不明原因的閃絡(luò)故障中，應(yīng)有相當(dāng)一部分實際上屬于鳥糞閃絡(luò)。研究結(jié)果表明，鳥糞閃絡(luò)具有一定的規(guī)律性。

鳥害防治措施

4.1驅(qū)鳥型措施

它就是設(shè)法讓鳥類遠(yuǎn)離架空線路設(shè)施。目前，在中國架空輸電線路上應(yīng)用較多的驅(qū)鳥裝置有風(fēng)車式驅(qū)鳥器等。

1. 風(fēng)車式驅(qū)鳥器是中國最早進入市場的驅(qū)鳥器。其原理是將風(fēng)車式的驅(qū)鳥器安裝在鐵塔上，在風(fēng)的作用下驅(qū)鳥器旋轉(zhuǎn)來恐嚇鳥類。有的在驅(qū)鳥器上還涂上一層反光材料，在太陽的照射下，反光來驅(qū)趕鳥。 現(xiàn)場中還有將此類驅(qū)鳥器外型作成鷹狀的。
2. 防鳥刺為一束向上的鋼刺，罩住絕緣子串上方橫擔(dān)，一般用多股鋼絞線，一端固定、一端散開，形成“蘑菇”狀，或采用冷拔鋼絲焊接成“云杉樹”狀。

4.2隔離或加固措施

它將鳥類的活動與電線的重要部分分開。目前，在架空輸電線路中，應(yīng)用較多的隔離措施有：絕緣和防鳥擋板、過負(fù)荷阻擋帽和桿頂防鳥罩等。

例如，對于防制烏鴉，由于其主要的團體活動集中在秋季和冬季末，根據(jù)烏鴉的特點，應(yīng)當(dāng)在秋季使用，根據(jù)通常的操作經(jīng)驗為多個線段設(shè)置好聲音，提前采取措施，因為烏鴉經(jīng)常聚集在電塔上休息，因此，針對線路塔架和地線導(dǎo)向器的薄弱部位應(yīng)優(yōu)先加固，若有大量飛鳥棲息在塔架和地線的導(dǎo)向器上，就會發(fā)生導(dǎo)線地應(yīng)力迅速增大所造成的事故。同時，在重點地區(qū)可采用聲波驅(qū)蟲劑，或人工驚嚇等方法，防止大量的鳥群聚集，威脅傳輸電線。烏鴉是中國北方常見的留鳥。冬天，禿鼻烏鴉、寒鴉和大嘴烏鴉經(jīng)常成群結(jié)隊地生活。冬季覓食時，群體經(jīng)常出現(xiàn)在田間，經(jīng)常棲息在架空輸電線路的塔上，對輸電線路的安全運行構(gòu)成了極大的威脅。因此，根據(jù)不同的鳥類活動的季節(jié)性差異，以及它們的習(xí)慣和活躍的季節(jié)，應(yīng)采取不同的應(yīng)對措施，以實現(xiàn)鳥害的合理和有效預(yù)防。

4.3引導(dǎo)措施

它是指在鳥類活動區(qū)，如果隔離效果有限，不應(yīng)強行推出，而要主動為鳥類提供棲息地。如，在線路附近放置人工電線桿以吸引鳥類停留，從而，減少它們對線路設(shè)施的影響。

總結(jié)

要防止送電線路鳥害事故的發(fā)生，單憑一種防鳥害措施是不能收到滿意效果的，鳥害的防治需要結(jié)合輸電線路運行特性、鳥類習(xí)性和地區(qū)環(huán)境特點，動態(tài)綜合防治是一個長期性的綜合問題。只有不斷地去總結(jié)實踐中的經(jīng)驗，并與新理論、技術(shù)、工藝相結(jié)合，才能夠真正高效的解決此類問題，確保輸電線路安全可靠運行。

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