基于可轉(zhuǎn)動(dòng)防鳥(niǎo)刺的防鳥(niǎo)害新技術(shù)探討

陳友宏 呂煒 阮?lèi)?ài)民 徐秉輝

摘要：鳥(niǎo)害是當(dāng)下影響電力線路平穩(wěn)運(yùn)行的主要因素，現(xiàn)階段隨著鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量增加，使得線路安全性受到電網(wǎng)部門(mén)的重視。基于鳥(niǎo)害問(wèn)題，各式各樣的防鳥(niǎo)裝置被研發(fā)出來(lái)，投放在電力線路的防鳥(niǎo)害工作中，可以緩解鳥(niǎo)害對(duì)線路的損害。本文基于防鳥(niǎo)害介紹一門(mén)新技術(shù)，并介紹其設(shè)計(jì)原理，意在對(duì)宣城防鳥(niǎo)害工作提供幫助。

關(guān)鍵詞：可轉(zhuǎn)動(dòng);防鳥(niǎo)刺;防鳥(niǎo)害;新技術(shù)

引言：近些年來(lái)，因?yàn)轼B(niǎo)害問(wèn)題導(dǎo)致的電力線路出現(xiàn)故障、跳閘的事件頻繁發(fā)生。盡管電網(wǎng)維護(hù)人員在防鳥(niǎo)害工作上盡了自身最大的努力，通過(guò)防鳥(niǎo)措施來(lái)預(yù)防鳥(niǎo)害，但是大多數(shù)電線線路遠(yuǎn)在郊外，防鳥(niǎo)害的效果并不明顯。吸取以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，根據(jù)鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)出更有效的防鳥(niǎo)害設(shè)備，避免輸送電線路出現(xiàn)事故。

一、出現(xiàn)鳥(niǎo)害的原因

1.春季的時(shí)候，一些像是喜鵲、烏鴉等鳥(niǎo)類(lèi)開(kāi)始了產(chǎn)卵筑巢的活動(dòng)，經(jīng)過(guò)觀察通常都會(huì)選在輸電線路的桿塔上進(jìn)行。這些鳥(niǎo)類(lèi)會(huì)銜來(lái)樹(shù)枝、鐵絲等物體搭建巢穴，并不停地在電線上空往返飛行，當(dāng)異物掉落時(shí)，卡在電線之間會(huì)造成電路出現(xiàn)故障;或者是刮風(fēng)時(shí)，桿塔上的鳥(niǎo)巢被吹落，材料散落在導(dǎo)線上，造成電線出現(xiàn)短路進(jìn)而導(dǎo)致故障現(xiàn)象產(chǎn)生。

2.鳥(niǎo)類(lèi)在展翅飛行的時(shí)候，身體和空氣接觸的間隙形成了閃絡(luò)現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在一些體積較大的鳥(niǎo)類(lèi)身上發(fā)生得更明顯，在線路附近爭(zhēng)斗或者飛行的時(shí)候都會(huì)對(duì)線路造成影響。

3.鳥(niǎo)類(lèi)的鳥(niǎo)糞會(huì)造成放電現(xiàn)象，一些大型鳥(niǎo)類(lèi)在起飛的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生排泄現(xiàn)象，以導(dǎo)線到糞便到落地的方式，形成放電通道。并且這種現(xiàn)象造成的故障點(diǎn)十分不易查找。有時(shí)候在導(dǎo)線可以發(fā)現(xiàn)亮點(diǎn)，但是在構(gòu)件上尋找的時(shí)候卻又無(wú)法找到;有時(shí)候在構(gòu)件上發(fā)現(xiàn)亮點(diǎn)，在導(dǎo)線上尋找也找不到。如圖l所示， 這種鳥(niǎo)類(lèi)會(huì)造成線路跳閘現(xiàn)象出現(xiàn)。

二、預(yù)防鳥(niǎo)害的措施

根據(jù)能掌握到的情況，分析了電線出現(xiàn)故障的原因，采取一些有效的防鳥(niǎo)害措施。

1.將出現(xiàn)鳥(niǎo)害問(wèn)題的區(qū)域進(jìn)行劃分。

2.根據(jù)鳥(niǎo)類(lèi)的活動(dòng)范圍制定科學(xué)的反措計(jì)劃。

3.定期清掃絕緣子，尤其是鳥(niǎo)害活動(dòng)發(fā)生比較頻繁的區(qū)域，要多次打掃，保障絕緣子狀態(tài)良好。

4.根據(jù)鳥(niǎo)害問(wèn)題，積極開(kāi)展巡視性工作，充分掌握當(dāng)?shù)亟^緣子的實(shí)際情況，便于維護(hù)檢修。

5.開(kāi)展關(guān)于防鳥(niǎo)害的專(zhuān)項(xiàng)治理活動(dòng)。

6.防鳥(niǎo)害工作應(yīng)該做到多方面的綜合考慮，實(shí)現(xiàn)超前預(yù)防。

7.增加資金上的投入，優(yōu)化以往防鳥(niǎo)害的方法。

8.防鳥(niǎo)措施要秉承著防鳥(niǎo)不殺鳥(niǎo)這一原則進(jìn)行。

三、可轉(zhuǎn)動(dòng)防鳥(niǎo)刺的防鳥(niǎo)害新技術(shù)設(shè)計(jì)方案

（一）項(xiàng)目概述

隨著宣城經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷壯大，宣城電網(wǎng)規(guī)模增大，輸電線路逐年增加，鳥(niǎo)害的防治工作也面臨著巨大的壓力[1]。我們?cè)谌粘７乐喂ぷ髦胁捎梅励B(niǎo)刺較多?，F(xiàn)有防鳥(niǎo)刺的效果差強(qiáng)人意，但是由于防鳥(niǎo)刺位置一般是固定的，防鳥(niǎo)的范圍具有比較大的局限性，主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：防鳥(niǎo)刺張開(kāi)后形成一個(gè)較大傘形，傘形區(qū)域以?xún)?nèi)鳥(niǎo)類(lèi)的筑巢現(xiàn)象不多見(jiàn)，但是傘形以外的區(qū)域鳥(niǎo)刺無(wú)法觸及到，鳥(niǎo)類(lèi)在這個(gè)區(qū)域筑巢的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生;以往的防鳥(niǎo)刺安裝材料老化，或是安裝工藝不佳導(dǎo)致防鳥(niǎo)效果不好。為了改善這一現(xiàn)象，基于防鳥(niǎo)害技術(shù)進(jìn)行研究，研制一種新型防鳥(niǎo)刺，將風(fēng)力驅(qū)鳥(niǎo)器、軸承與鳥(niǎo)刺進(jìn)行結(jié)合研制的防鳥(niǎo)裝置，可以實(shí)現(xiàn)鳥(niǎo)害有效防御。

國(guó)內(nèi)因?yàn)轼B(niǎo)類(lèi)眾多，因此防鳥(niǎo)害的手段較多。防鳥(niǎo)刺因其質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、免于維護(hù)、效果尚可成為眾多用戶的選擇。但是目前的防鳥(niǎo)刺一般是固定安裝保護(hù)某一固定區(qū)域或者保持原地轉(zhuǎn)動(dòng)，不能增加防鳥(niǎo)范圍，防鳥(niǎo)效果有限，與當(dāng)下的鳥(niǎo)害造成的危害不相符。

（二）新技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)

1.基本結(jié)構(gòu)

可轉(zhuǎn)動(dòng)鳥(niǎo)刺由不銹鋼風(fēng)力驅(qū)鳥(niǎo)器、軸承與絕緣材料制成的鳥(niǎo)刺構(gòu)成。

2.材質(zhì)

風(fēng)力驅(qū)鳥(niǎo)器和不銹鋼由不銹鋼制成，具有廣泛的使用環(huán)境。鳥(niǎo)刺由ABS制成，絕緣性能高，自重較輕，即使風(fēng)力非常小，也能自如轉(zhuǎn)動(dòng)。

3.規(guī)格

可轉(zhuǎn)動(dòng)鳥(niǎo)刺被保護(hù)區(qū)域直徑約為25公分，安裝采用的螺栓規(guī)格不小于M10，牢固可靠。

4.工藝標(biāo)準(zhǔn)

本次設(shè)計(jì)的可轉(zhuǎn)動(dòng)防鳥(niǎo)刺，其主要構(gòu)件包含的焊縫符合焊接標(biāo)準(zhǔn)要求，表面光滑平順，無(wú)氣孔、焊渣、虛焊及漏焊等缺陷。

5.防護(hù)等級(jí)

可轉(zhuǎn)動(dòng)防鳥(niǎo)刺設(shè)計(jì)中，其主要構(gòu)件防護(hù)等級(jí)不小于IP65，其主要構(gòu)件的防護(hù)等級(jí)滿足露天使用環(huán)境的要求[2]。

（三）實(shí)驗(yàn)材料與方法

從2019年5月我們就著手可轉(zhuǎn)動(dòng)防鳥(niǎo)刺選材設(shè)計(jì)調(diào)研工作，研究組成員通過(guò)合理分工，分別從外觀設(shè)計(jì)、零件裝配等處入手，通過(guò)不斷試驗(yàn)和改進(jìn)，制成了可轉(zhuǎn)動(dòng)防鳥(niǎo)刺，各部件材料包括：鳥(niǎo)刺基座，這里采用的是將風(fēng)力驅(qū)鳥(niǎo)器頂部三棱鏡移除的部分，頂部呈圓形平面。風(fēng)力驅(qū)鳥(niǎo)器選用的材質(zhì)是304不銹鋼制成，只需要0.5級(jí)風(fēng)即可啟動(dòng)，每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)約為15-20圈?？梢詫?shí)現(xiàn)360度反射角，無(wú)驅(qū)趕忙點(diǎn)，產(chǎn)品另設(shè)計(jì)有阻尼系數(shù)，具有較強(qiáng)的抗風(fēng)能力。

準(zhǔn)備若干根ABS鳥(niǎo)刺，將鳥(niǎo)刺頂部打磨成箭狀，根部設(shè)計(jì)成卡扣。設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)旋轉(zhuǎn)盒模具。所有鳥(niǎo)刺設(shè)置在一個(gè)旋轉(zhuǎn)盒四周，旋轉(zhuǎn)盒內(nèi)部有內(nèi)卡扣。鳥(niǎo)刺插入時(shí)，卡扣鎖緊，鳥(niǎo)刺無(wú)法脫落。旋轉(zhuǎn)盒下方有風(fēng)斗，風(fēng)斗轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盒轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)盒固定在不銹鋼風(fēng)力驅(qū)鳥(niǎo)器頂部，安裝完成。

（四）實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果

1.實(shí)驗(yàn)過(guò)程

對(duì)外觀進(jìn)行目測(cè)檢查，觀察積水孔情況，并用示值0.01mm的卡尺、示值1mm的鋼卷尺測(cè)量基本參數(shù)和尺寸。用精度相適宜的通用量具測(cè)量風(fēng)力驅(qū)鳥(niǎo)器的基本參數(shù)和尺寸。用超聲風(fēng)速儀測(cè)得0.5級(jí)風(fēng)速環(huán)境下，觀察驅(qū)鳥(niǎo)器旋轉(zhuǎn)風(fēng)架是否轉(zhuǎn)動(dòng)。采用目測(cè)和手試的方法檢查連接緊固件、旋轉(zhuǎn)盒質(zhì)量與卡扣鎖緊檢查。

2.實(shí)驗(yàn)中技術(shù)的關(guān)鍵和創(chuàng)新點(diǎn)

（1）可轉(zhuǎn)動(dòng)式防鳥(niǎo)刺中，所有鳥(niǎo)刺設(shè)置在一個(gè)旋轉(zhuǎn)盒四周，旋轉(zhuǎn)盒下方有風(fēng)斗，風(fēng)斗轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盒轉(zhuǎn)動(dòng)，因此所有鳥(niǎo)刺可以連同旋轉(zhuǎn)盒一并轉(zhuǎn)動(dòng)。

（2）轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，所有鳥(niǎo)刺會(huì)間歇內(nèi)外往復(fù)運(yùn)動(dòng)，防鳥(niǎo)范圍得到明顯提升，而且整體通過(guò)風(fēng)力驅(qū)動(dòng)，無(wú)需消耗能源。

3.適用范圍

可轉(zhuǎn)動(dòng)式防鳥(niǎo)刺適用范圍廣，可應(yīng)用于高壓輸電線路和配電網(wǎng)，不分電壓等級(jí)，安裝簡(jiǎn)便，是本次項(xiàng)目研究小組成員在防鳥(niǎo)刺優(yōu)化上的一次創(chuàng)新。

結(jié)論：綜上所述，為了有效避免宣城電網(wǎng)防鳥(niǎo)害現(xiàn)象，在原有可轉(zhuǎn)動(dòng)防鳥(niǎo)刺的基礎(chǔ)上加以改造，開(kāi)發(fā)新技術(shù)，使其更加食用于輸電線路防鳥(niǎo)害的工作?？茖W(xué)的設(shè)計(jì)方案，提高以往防鳥(niǎo)設(shè)備的效果，避免線路跳閘事故發(fā)生，對(duì)于線路長(zhǎng)遠(yuǎn)運(yùn)行能力也有極大的提升。防鳥(niǎo)不傷鳥(niǎo)的原則符合生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展理念。

參考文獻(xiàn)：

[1]林志成， 繆希仁， 江灝， 陳靜， 劉欣宇， 莊勝斌.基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸電線路防鳥(niǎo)刺部件識(shí)別與故障檢測(cè)[J/OL].電網(wǎng)技術(shù)：1-11[2020-07-11].

[2]李永彪，汪滔，周銀松，何金.架空輸電線路防鳥(niǎo)害閃絡(luò)技術(shù)分析與研究[J].電氣時(shí)代，2019（10）：45-47.

作者簡(jiǎn)介：陳友宏（1973-），男，本科，工程師，從事輸電工作。

作者簡(jiǎn)介：呂煒（1989-），男，本科，工程師，從事輸電工作。

作者簡(jiǎn)介：阮?lèi)?ài)民（1970-）男，大專(zhuān)，助理工程師，從事輸電工作。

作者簡(jiǎn)介：徐秉輝（1977-），男，本科，高級(jí)工程師，從事輸電工作。