架空配電線路鼠害故障分析及應(yīng)對(duì)措施

何林巍，孫 路，沈 峰，張 成，繆 輝，李浩然

（國網(wǎng)上海市電力公司青浦供電公司，上海 201799）

電力線路絕緣導(dǎo)線的絕緣層、遮蓋桿上裝置帶電裸露點(diǎn)的絕緣罩等高分子聚合物的氣味為松鼠喜歡，使其常常成為松鼠啃咬的對(duì)象［1-2］。松鼠同時(shí)觸碰線路某一相的帶電裸露點(diǎn)（如被咬破絕緣層的導(dǎo)線、柱上設(shè)備的接線樁頭等）和接地的點(diǎn)（如橫擔(dān)、柱上設(shè)備金屬外殼等）會(huì)造成接地故障，如果線路是小電阻接地變電站的出線則還會(huì)進(jìn)一步造成線路零流跳閘。松鼠如果同時(shí)觸碰線路兩相或三相的帶電點(diǎn)，則會(huì)直接造成線路短路跳閘。

1 10 kV 配電線路鼠害故障分析

1.1 鼠害故障情況

2018 年1 月至2022 年12 月。國網(wǎng)上海市電力公司青浦供電公司（以下簡(jiǎn)稱“上海青浦公司”）10 kV 架空配電線路共計(jì)發(fā)生鼠害跳閘故障34 起，接地故障1 起，上海青浦公司近年鼠害故障趨勢(shì)見圖1。

圖1 2018—2022 年上海青浦公司鼠害故障趨勢(shì)

由圖1 可見，2022 年鼠害故障較2021 年增加4.25 倍，鼠害日趨嚴(yán)重。

1.2 鼠害故障時(shí)間分布

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018 年1 月至2022 年12 月，上海青浦公司鼠害造成線路跳閘、接地故障共35 起，呈遞增趨勢(shì)。通過分析發(fā)現(xiàn)，鼠害故障各季度均有發(fā)生。其中，5～7 月份（夏季）、8～10 月份（秋季）鼠害故障高發(fā)。2022 年5～7 月份（夏季）、8～10月份（秋季）的鼠害故障量較2～4 月份（春季）、11～1 月份（冬季）增長(zhǎng)150%。2018—2022 年鼠害故障量統(tǒng)計(jì)如表1 所示。

表1 2018—2022 年鼠害故障量統(tǒng)計(jì)

通過分析鼠害引起的線路故障時(shí)間段發(fā)現(xiàn)，5∶00～8∶00 鼠害故障25 起，8∶00～11∶00 鼠害故障3 起，11∶00～14∶00 鼠害故障2 起，14∶00～17∶00 鼠害故障3 起，17∶00～20∶00 鼠害故障2起，可見鼠害多發(fā)生在上午8∶00 前。2018，2019，2020，2021，2022 年5∶00～8∶00 鼠害故障量分別占全年總故障量的100%，0，87.5%，100%，61.9%。2018—2022 年鼠害故障時(shí)間段分布統(tǒng)計(jì)如表2 所示。

表2 2018—2022 年鼠害故障時(shí)間段分布

1.3 鼠害故障類型位置

鼠害引起的10 kV 配電線路故障形式有線路接地、線路跳閘重合成功、線路跳閘重合不成功3 種。

上海青浦公司2018—2022 年鼠害造成線路跳閘重合成功33 起，占比94%，線路跳閘重合不成功1 起，占比3%，線路接地1 起，占比3%。鼠害造成線路跳閘重合成功事故中，3 起10 kV 線路所屬變電站為消弧線圈接地系統(tǒng)，30 起10 kV 線路所屬變電站為小電阻接地系統(tǒng)。

通過分析近年來松鼠故障位置發(fā)現(xiàn)，松鼠引起的線路故障位置主要為電纜過渡支架、柱上負(fù)荷開關(guān)和橫擔(dān)導(dǎo)線支撐處。2022 年，電纜過渡支架處鼠害故障占比42.86%，柱上負(fù)荷開關(guān)處鼠害故障占比33.33%。2018—2022 年鼠害故障位置分布見圖2。

圖2 2018—2022 年鼠害故障位置分布

鼠害造成線路故障的原因主要為松鼠同時(shí)觸碰兩相導(dǎo)線或設(shè)備裸露點(diǎn)，松鼠同時(shí)觸碰線路、設(shè)備帶電點(diǎn)和地電位裝置。配電架空線路鼠害位置如圖3 所示。

圖3 配電架空線路鼠害位置

2 防鼠措施

2.1 人工運(yùn)維防鼠措施

在松鼠出沒頻繁的區(qū)域，應(yīng)加大樹枝修剪力度，清理線路通道，一般有以下兩種情況。

（1）對(duì)導(dǎo)線邊線向外側(cè)延伸3 m 范圍內(nèi)和導(dǎo)線下方3 m 范圍內(nèi)的樹木進(jìn)行修剪；

（2）對(duì)桿塔、柱上設(shè)備周圍3 m 范圍內(nèi)樹木進(jìn)行修剪，防止松鼠以樹木為媒介攀爬跳躍至架空線路上。

2.2 線路防鼠設(shè)備組合應(yīng)用

2.2.1 線路防鼠裝置

為了降低鼠害對(duì)配電架空線路安全運(yùn)行的危害，上海青浦公司開發(fā)并引進(jìn)了多種線路防鼠裝置。

（1）防松鼠刺。防松鼠刺的結(jié)構(gòu)如圖4 所示。采用ABS 絕緣材質(zhì)制成，可帶電安裝，受力或風(fēng)吹可360°自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，能有效阻止松鼠跳躍攀爬［3］。常安裝于柱上設(shè)備兩側(cè)導(dǎo)線上、拉線中部。

圖4 防松鼠刺

（2）松鼠防護(hù)罩及擋板。柱上負(fù)荷開關(guān)、耐張絕緣子、電纜過渡裝置避雷器處鼠害故障高發(fā)，松鼠防護(hù)擋板采用硬質(zhì)絕緣材質(zhì)，通過地電位安裝方式實(shí)現(xiàn)負(fù)荷開關(guān)、避雷器、耐張絕緣子專用硬質(zhì)絕緣防護(hù)罩，有效杜絕松鼠攀爬啃咬電纜過渡裝置絕緣罩造成的線路故障，如圖5 所示。

圖5 松鼠防護(hù)罩及擋板

（3）小動(dòng)物驚擾裝置。太陽能智能感應(yīng)聲光語音警報(bào)器配置3 塊太陽能板為語音播報(bào)和燈光電池充電，可球形360°環(huán)繞感應(yīng)小動(dòng)物，當(dāng)感應(yīng)到移動(dòng)小動(dòng)物后語音警報(bào)器發(fā)聲示警，同時(shí)警示燈高亮紅燈，有效驅(qū)離小動(dòng)物。驚擾裝置安裝在電桿上，安裝方便。小動(dòng)物驚擾裝置見圖6。

圖6 小動(dòng)物驚擾裝置

（4）防鼠罩。防鼠罩由圓形ABS 板雕刻成型，用塑料釘扣多點(diǎn)位固定，且加裝由下方凸型和上方凹型的圓形塑料注件組成的固定件，由螺絲固定。防鼠罩安裝方便，適合電桿、鐵塔、拉線上使用。電桿防鼠罩和拉線防鼠罩見圖7。

圖7 電桿防鼠罩和拉線防鼠罩

2.2.2 線路防鼠裝置的組合配置方案

在鼠害頻發(fā)區(qū)域，電桿中部加裝防鼠罩，有板線的電桿加裝絕緣套管和防鼠罩，能有效阻斷松鼠攀爬至架空線路路徑。同時(shí)在電桿頂部安裝小動(dòng)物驚擾裝置，通過聲音驅(qū)離小動(dòng)物，在橫擔(dān)上安裝占位器，阻斷松鼠在鐵橫擔(dān)上啃咬絕緣罩和導(dǎo)線發(fā)生接地故障。由于大部分10 kV 架空線路電桿多、線路長(zhǎng)、設(shè)備多，并且10 kV 電桿多有通信線、低壓線合桿情況，電桿、板線加裝防鼠罩不能做到松鼠登桿路徑的全封堵。在線路重要設(shè)備兩側(cè)加裝防鼠刺，可防止松鼠攀爬跳躍至設(shè)備上引起線路故障。

對(duì)鼠害頻發(fā)線路加裝松鼠防護(hù)罩和擋板，對(duì)耐張絕緣子加裝耐張絕緣子絕緣防護(hù)罩，盡量減少鐵橫擔(dān)地電位對(duì)高壓放電環(huán)的近距離接觸和避免動(dòng)物攀爬搭接。電纜過渡支架避雷器、柱上負(fù)荷開關(guān)兩側(cè)避雷器加裝避雷器絕緣防護(hù)罩、避雷器絕緣擋板，實(shí)現(xiàn)高壓端與地電位有效絕緣分隔。對(duì)負(fù)荷開關(guān)裸漏刀、觸頭加裝絕緣防護(hù)罩，其防護(hù)效果顯著。

松鼠防護(hù)罩及擋板安裝實(shí)例見圖8。

圖8 松鼠防護(hù)罩及擋板安裝實(shí)例

2.3 線路全絕緣化改造

對(duì)易引起鼠害線路故障的架空配電線路設(shè)備的絕緣薄弱點(diǎn)進(jìn)行全絕緣化改造，防止松鼠碰觸裸露點(diǎn)而引起線路故障?，F(xiàn)有的全絕緣化改造措施，對(duì)跌落式熔斷器加裝跨傘固定型絕緣罩實(shí)現(xiàn)熔斷器絕緣化；對(duì)供桿變的跌落式熔斷器，結(jié)合技改、基建項(xiàng)目，將其更換為封閉型全絕緣熔斷器方式實(shí)現(xiàn)熔斷器絕緣化。

柱上斷路器導(dǎo)線連接處、隔離開關(guān)加裝專用絕緣罩，同時(shí)嘗試采用全絕緣化桿刀代替?zhèn)鹘y(tǒng)桿刀、斷路器。對(duì)接地環(huán)、接續(xù)線夾、耐張線夾加裝專用絕緣罩，或?qū)o絕緣的耐張線夾和接續(xù)線夾采用自固化絕緣包材進(jìn)行絕緣包覆。后續(xù)計(jì)劃試點(diǎn)結(jié)合項(xiàng)目施工，優(yōu)先將小電阻接地系統(tǒng)變電站的10 kV 架空線路涉及的電纜過渡支架處的避雷器橫擔(dān)，調(diào)換為避雷器全絕緣橫擔(dān)，阻斷松鼠接地通路的形成。對(duì)短時(shí)間無法調(diào)換的設(shè)備，在各相避雷器上帶電加裝避雷器防松鼠擋板，有效形成松鼠絕緣防護(hù)層。

3 防鼠措施成效

上海青浦公司應(yīng)對(duì)鼠害采取了加強(qiáng)線路運(yùn)維、安裝各類防鼠設(shè)備、實(shí)施線路全絕緣改造3 類措施。實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，防鼠刺受風(fēng)力作用易滑動(dòng)。修剪線路通道樹木、電桿板線加裝防鼠罩防范路徑有限，不能完全阻斷松鼠攀爬路徑。全絕緣化改造實(shí)施不具時(shí)效性，需立項(xiàng)實(shí)施。絕緣罩存在老化、脫落、被松鼠啃咬等現(xiàn)象。松鼠防護(hù)罩及擋板應(yīng)用效果較好，安裝過程中存在橫擔(dān)式避雷器絕緣防護(hù)罩尺寸不匹配的情況。3 類防鼠措施優(yōu)缺點(diǎn)及成效比對(duì)見表3。

表3 3 類防鼠措施優(yōu)缺點(diǎn)及成效比對(duì)

4 結(jié)語

（1）本文結(jié)合上海青浦公司鼠害故障數(shù)據(jù)和防鼠措施運(yùn)行效果，分析了鼠害故障特性和故障原因，探討了現(xiàn)有人防、物防、技防等防鼠措施的實(shí)施效果。

（2）實(shí)踐證明，鼠害防范是一項(xiàng)長(zhǎng)期且艱巨的工作，需要在各項(xiàng)實(shí)踐基礎(chǔ)上開展綜合防治工作。