配電線路鳥(niǎo)害故障原因分析及防治措施

宋方正 郭元

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和電力行業(yè)的快速發(fā)展，鳥(niǎo)害給配電線路的安全運(yùn)行造成了極大隱患，由此造成的線路故障逐年增加；鳥(niǎo)害的發(fā)生具有地域、時(shí)間和一定的桿型特性。線路在運(yùn)行中因鳥(niǎo)起落造成相間短路，鳥(niǎo)巢在惡劣天氣可引發(fā)單相接地，鳥(niǎo)的糞便掉落在絕緣子上易引發(fā)污閃等故障，給線路安全平穩(wěn)供電造成很大的影響。對(duì)鳥(niǎo)害的治理采取安裝驅(qū)鳥(niǎo)器、清除鳥(niǎo)巢，以及對(duì)線路裸露部位進(jìn)行絕緣改造等措施效果較好，還可與改變開(kāi)關(guān)安裝方式、引線改為傾斜連接等多種措施相結(jié)合，以達(dá)到最佳的防治效果。

關(guān)鍵詞：配電線路；鳥(niǎo)害；措施

近年來(lái)，隨著生態(tài)環(huán)境的改善，鳥(niǎo)類的繁衍數(shù)量和活動(dòng)范圍日趨擴(kuò)大，許多鳥(niǎo)類在配電線路桿塔上筑巢繁殖，嚴(yán)重威脅電力線路和變電站設(shè)備的安全運(yùn)行。統(tǒng)計(jì)資料表明，由于鳥(niǎo)類活動(dòng)引起的線路故障僅次于雷害和外力破壞，已經(jīng)占居線路故障總數(shù)的第三位，成為影響電力安全生產(chǎn)的重要因素。

1配電線鳥(niǎo)害的特點(diǎn)

從一些研究可以得出，高壓配電線鳥(niǎo)害主要有以下特點(diǎn)：1）季節(jié)性：3-5月是鳥(niǎo)巢搭建的高峰期，數(shù)量占全年的80%以上，因此在這兩個(gè)季節(jié)發(fā)生鳥(niǎo)害事故的機(jī)率較大；2）氣候性：鳥(niǎo)害事故多發(fā)生在陰雨天、霧天和風(fēng)天，空氣濕度相對(duì)較大。3）重復(fù)性：鳥(niǎo)害事故發(fā)生后，如果線路運(yùn)行單位沒(méi)有找到故障點(diǎn)，同一故障點(diǎn)可能在近期內(nèi)連續(xù)多次重復(fù)出現(xiàn)相同故障；4）頑固性：鳥(niǎo)類一旦選擇在某基桿塔下筑巢，在一段時(shí)間內(nèi)即使是受到外界較大的干擾也不會(huì)輕易離開(kāi)。5）瞬時(shí)性：鳥(niǎo)類筑巢、排便、飛翔或爭(zhēng)斗時(shí)易引發(fā)瞬時(shí)短路故障、絕緣子閃絡(luò)等，但重合閘成功的概率較高，不易找到跳閘原因和事故地點(diǎn)。

2鳥(niǎo)害故障機(jī)理分析

2.1鳥(niǎo)糞空間閃絡(luò)

具有較高電導(dǎo)率的鳥(niǎo)糞從絕緣子旁兩邊空氣間隙下落時(shí)，會(huì)引起局部場(chǎng)強(qiáng)發(fā)生嚴(yán)重畸變，進(jìn)而引起間隙擊穿。該理論有別于傳統(tǒng)的鳥(niǎo)糞積累造成絕緣子污閃的觀點(diǎn)。

2.11閃絡(luò)過(guò)程

1）鳥(niǎo)糞排出后拉伸變長(zhǎng)。鳥(niǎo)糞從鳥(niǎo)身體排出后，以一定的初速度向下墜落，在下落過(guò)程中，鳥(niǎo)糞前部速度一直大于后部，由于鳥(niǎo)糞具有一定的黏度，因此具有一定的可拉伸性，當(dāng)前端一直快于后端時(shí)，鳥(niǎo)糞長(zhǎng)度越來(lái)越大，并在絕緣子兩端空氣間隙里形成了細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)電通道。2）電場(chǎng)畸變。鳥(niǎo)糞具有一定的電導(dǎo)率和長(zhǎng)度，部分甚至全部短接絕緣子旁高低壓端空氣間隙，引起兩端間隙場(chǎng)強(qiáng)嚴(yán)重畸變。3）間隙擊穿。高低壓端空氣間隙場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，間隙發(fā)生擊穿，擊穿后產(chǎn)生電弧并沿鳥(niǎo)糞通道迅速向中間蔓延，當(dāng)電弧完全貫通兩極時(shí)，閃絡(luò)即發(fā)生，線路跳閘。

2.12鳥(niǎo)糞空間閃絡(luò)影響因素

1）電壓等級(jí)。相關(guān)研究表明，對(duì)于110kV配電系統(tǒng)，當(dāng)鳥(niǎo)糞前端部與高壓端導(dǎo)體距離約13cm時(shí)，鳥(niǎo)糞閃絡(luò)概率為50%，當(dāng)距離低于13cm時(shí)，則100%概率閃絡(luò)。500kV以下電壓等級(jí)絕緣子串長(zhǎng)度相對(duì)不算很長(zhǎng)，自然界鳥(niǎo)類排便較易橋接絕緣子旁空氣間隙，因此鳥(niǎo)糞閃絡(luò)發(fā)生概率較高，而500kV及以上電壓等級(jí)由于絕緣子串很長(zhǎng)，自然界很難形成如此長(zhǎng)串鳥(niǎo)糞使得間隙發(fā)生有效橋接，因此閃絡(luò)較難發(fā)生。2）鳥(niǎo)糞電導(dǎo)率。鳥(niǎo)糞電導(dǎo)率較小時(shí)，類似于絕緣物質(zhì)，其存在對(duì)空間電場(chǎng)分布影響較小，對(duì)空氣絕緣影響不大，難以發(fā)生閃絡(luò)；反之，鳥(niǎo)糞電導(dǎo)率較高時(shí)則類似于良導(dǎo)體，容易造成空氣間隙擊穿。）鳥(niǎo)糞黏度。鳥(niǎo)糞形態(tài)是影響鳥(niǎo)糞閃絡(luò)特性的重要因素之一，連續(xù)的長(zhǎng)串鳥(niǎo)糞更容易造成間隙擊穿，反之?dāng)鄶嗬m(xù)續(xù)形態(tài)的鳥(niǎo)糞對(duì)絕緣子空氣間隙閃絡(luò)特性影響較小。當(dāng)鳥(niǎo)糞黏度過(guò)低時(shí)，鳥(niǎo)糞下落時(shí)很容易呈斷斷續(xù)續(xù)的狀態(tài)，反之當(dāng)鳥(niǎo)糞黏度過(guò)高時(shí)，難以拉伸成長(zhǎng)條狀態(tài)，因此過(guò)低或過(guò)高黏度的鳥(niǎo)糞均難以使間隙發(fā)生擊穿，只有適度黏度的鳥(niǎo)糞下落時(shí)才可形成長(zhǎng)直鳥(niǎo)糞通道，使得閃絡(luò)易于發(fā)生。

2.2鳥(niǎo)糞污閃

鳥(niǎo)糞下落時(shí)，有可能滴落在絕緣子上并不斷累積，在一定的條件下形成污閃事故，鳥(niǎo)糞污閃按形成過(guò)程來(lái)看可分為以下兩種。1）大排量鳥(niǎo)糞下落時(shí)造成多片絕緣子傘裙嚴(yán)重積污，絕緣子沿面在很短時(shí)間內(nèi)即發(fā)生擊穿，當(dāng)大量集群鳥(niǎo)類出現(xiàn)時(shí)容易造成此類閃絡(luò)發(fā)生，報(bào)道了國(guó)外成千上萬(wàn)鳥(niǎo)類密集排便引起多起鳥(niǎo)糞污閃跳閘事故。2）鳥(niǎo)糞在絕緣子上經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的逐漸累積后，對(duì)絕緣子傘裙形成了有效覆蓋，在氣候潮濕環(huán)境下，絕緣子表面鳥(niǎo)糞受潮，引起沿面閃絡(luò)發(fā)生。

3鳥(niǎo)害故障防治措施

3.1化學(xué)氣味防治鳥(niǎo)害

采用氨水（毒堿）、毒霧、農(nóng)藥等化學(xué)制劑毒殺鳥(niǎo)類是防治鳥(niǎo)害的手段之一，這些方法雖有明顯效果，但是違反了《中華人民共和國(guó)動(dòng)物保護(hù)法》，破壞了生態(tài)環(huán)境。近年來(lái)雖然有廠商制成了純天然、無(wú)毒的驅(qū)鳥(niǎo)劑，其水稀釋液也具有生物降解性，對(duì)人畜完全無(wú)公害。但此類產(chǎn)品有效期僅有1至2個(gè)月、氣味有效覆蓋范圍有限，雨水沖刷也會(huì)降效，更適合于果園、農(nóng)田或變電站等需要集中防治鳥(niǎo)害的地方。

3.2留窩滅蛋防治鳥(niǎo)害

在電力線路或電力設(shè)備附近的燈塔頂部、大橋橋墩爬梯等處所是鳥(niǎo)類喜歡搭窩的地方，這些地方的鳥(niǎo)窩僅影響美觀，但并不直接影響供電設(shè)備的正常運(yùn)行，所以沒(méi)有必要進(jìn)行清除。

3.3加強(qiáng)絕緣防治鳥(niǎo)害

首先考慮采用絕緣導(dǎo)線，但為驅(qū)鳥(niǎo)而全部更換為絕緣導(dǎo)線造價(jià)太高，也可以考慮將絕緣子上方部分導(dǎo)線用硅橡膠絕緣護(hù)套進(jìn)行包裹，這樣在鳥(niǎo)搭窩時(shí)，護(hù)套將樹(shù)枝與導(dǎo)電部分有效絕緣，可以避免造成短路和放電等情況發(fā)生，在設(shè)備巡視周期內(nèi)完全來(lái)得及將鳥(niǎo)窩清理完畢。目前，油田等地方電力系統(tǒng)多采用此方案。

3.4風(fēng)車式驅(qū)鳥(niǎo)器

風(fēng)車式驅(qū)鳥(niǎo)器有如下特征：通過(guò)風(fēng)扇葉片，以自然風(fēng)力驅(qū)動(dòng)，無(wú)需額外電源；風(fēng)扇葉片上涂抹有黃色或紅色碗形部件，內(nèi)裝設(shè)有反光鏡，可以反射太陽(yáng)光，此外，加上轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)扇和鮮艷的顏色，使得鳥(niǎo)類不敢接近。

4結(jié)語(yǔ)

目前鳥(niǎo)害故障種類主要包括鳥(niǎo)類身體短路、鳥(niǎo)類筑巢、鳥(niǎo)類捕食、鳥(niǎo)糞閃絡(luò)、鳥(niǎo)類天敵身體短路、鳥(niǎo)類啄食復(fù)合絕緣子故障等。對(duì)鳥(niǎo)害故障種類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，有助于找到鳥(niǎo)害故障特征規(guī)律，為制定針對(duì)性防范措施提供理論支撐。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)澤普縣供電公司）