輸電線路防鳥糞閃絡措施分析與改進

摘 要：首先分析了一起輸電線路因鳥糞而跳閘的案例，得出輸電線路在安裝完防鳥落措施后鳥類可能站在避雷線上排便造成輸電線路跳閘的結論。又通過對現有防鳥糞閃絡措施進行分析，得到現有防鳥糞閃絡措施存在安裝不便、防護范圍不足、壽命短等缺點。鑒于此，設計了一種新型防鳥糞閃絡裝置，裝置采用SMC材料，設計了高強度結構和可調安裝位置，使輸電線路防鳥糞閃絡故障治理更為便捷，對保障電網安全運行具有重要意義。

關鍵詞：鳥糞閃絡；SMC；防鳥罩；防鳥擋板

中圖分類號：TM75" " 文獻標志碼：A" " 文章編號：1671-0797（2025）04-0008-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2025.04.002

0" " 引言

輸電線路防鳥設施一般有防鳥刺、防鳥針板、聲音類驅鳥器、氣味類驅鳥器、防鳥絕緣子、防鳥擋板等多種類型[1-3]。由于鳥類具有一定的適應性，聲音類驅鳥器通過模仿鳥類天敵進行驅鳥，經常有天敵在周圍叫而沒有危害會讓鳥類覺得沒有危險，所以聲音類驅鳥裝置的有效期一般在3個月左右，隨著鳥類的適應而減弱直至無效果。鳥類對特定氣味具有一定的抗拒性，但氣味類驅鳥器本身釋放氣味的能力不足，一般不會超過2個月，在有雨的情況下持續(xù)釋放時間更短，和聲音類驅鳥器類似，均無法實現長期驅鳥的效果[4-5]。剩余的防鳥刺、防鳥針板、防鳥絕緣子及防鳥擋板等具有長期的防鳥效果，防鳥刺、防鳥針板可有效防止鳥類落在這些裝置的安裝位置上，從而防止鳥類在安裝防鳥刺、防鳥針板的位置活動，但不能有效防止鳥糞從安裝防鳥刺、防鳥針板位置下落造成的輸電線路跳閘[6-7]。有效防止鳥糞跳閘的措施是安裝防鳥絕緣子、防鳥擋板，但從目前安裝防鳥絕緣子、防鳥擋板的情況來看，防鳥絕緣子一般為圓形，大多數情況下其直徑小于橫擔寬度，由于橫擔的存在，圓形的防鳥絕緣子無法達到宣傳的防鳥糞效果[8-10]。而目前的防鳥擋板要么是需要根據塔型設計出不同的尺寸，要么是安裝特別麻煩，均無法實現通用安裝，造成防鳥糞閃絡無法達到相應的效果。因此，設計一種安裝方便的通用型防鳥糞閃絡設備，在各種塔型上均可安裝，同時解決防護范圍不足的問題，對指導輸電線路鳥害防治工作，進而保障電網安全運行，促進電網技術發(fā)展具有重要意義。

1" " 某輸電線路鳥糞跳閘分析

2024-09-05T00：37，龍鳳變220 kV北龍線C相故障跳閘，現場巡視發(fā)現其27號塔C相橫擔、上下均壓環(huán)、導線有放電痕跡，橫擔、防鳥刺、防鳥針板、防鳥擋板上有鳥糞，同時發(fā)現其導線上有鳥糞痕跡，如圖1所示。故障時段天氣晴朗，微風。

由現場巡視可以發(fā)現，在故障相安裝的防鳥刺、防鳥針板上均有鳥糞痕跡，若鳥類落在防鳥刺或防鳥針板上，其排便不可能在防鳥刺、防鳥針板針刺的頂端，所以可基本排除鳥類站在防鳥刺、防鳥針板上排便造成故障的可能。同時防鳥擋板上有較多的鳥糞，可以確認是從高處落下的，最可能的位置是避雷線。

2" " 鳥類站在避雷線上排便造成鳥糞閃絡分析

從運行經驗分析發(fā)現，現有輸電線路已經安裝了防鳥落措施，但依然有因鳥糞閃絡的事故發(fā)生，從圖2中可以看出，避雷線橫擔相比導線橫擔較窄，當避雷線橫擔和導線橫擔均已安裝了針刺類防鳥設備時，鳥類不會再站立在避雷線橫擔和導線橫擔上，但可能會落在避雷線或導線上。如鳥類落在導線上，其排便時糞便直接落到地上，不會造成輸電線路跳閘，但當鳥類落到避雷線橫擔附近的避雷線上時，其糞便下落過程中可能會與橫擔較近而造成輸電線路跳閘。所以，設計的防鳥糞跳閘裝置要能防止鳥類落在避雷線橫擔附近時引起輸電線路跳閘。通過以上分析可以看出，雖然在橫擔上已經安裝有防鳥落設施，但輸電線路仍然可能因鳥糞下落跳閘，所以需研究防鳥糞閃絡設施。

3" " 現有防鳥糞措施無法避免鳥糞閃絡原因分析及其他缺點

防鳥絕緣子和普通防鳥擋板分別如圖3和圖4所示。從圖3中可以看出，防鳥絕緣子安裝后還留有鳥糞閃絡的通道，該通道已在圖中標記，即防鳥絕緣子只能防止鳥糞從垂直導線方向下落時的故障，無法防止順導線方向鳥糞下落造成的故障。以往研究也表明，由于橫擔是直接的接地體，防鳥糞閃絡措施需在遠離橫擔一定距離后才可有效杜絕因鳥糞引起的輸電線路跳閘，而無論防鳥擋板還是防鳥絕緣子，均無法在順導線方向伸出橫擔足夠的保護距離，例如110 kV的0.35 m，220 kV的0.55 m（此為Q/GDW 12075—2020《架空輸電線路防鳥裝置技術規(guī)范》的要求）。特別是防鳥擋板，其安裝位置完全位于橫擔內部。

而且防鳥罩其固定點只有絕緣子串一個點，在大風作用下，防鳥罩會隨絕緣子串偏轉，很容易造成防鳥絕緣子打到橫擔，導致防鳥絕緣子損壞。從現場安裝情況可知，110 kV防鳥罩直徑0.9 m，安裝完成后伸出絕緣子外側0.45 m，防鳥罩傾斜角度約3°，安裝完成后防鳥罩邊緣距離橫擔高度約0.25 m，根據arctan（0.25/0.45）計算得到絕緣子風偏角29°時防鳥罩邊緣即可能碰到橫擔，而風偏角29°時對應的風速為18～20 m/s，設計風速一般30 m/s，即在大風天氣下，防鳥罩很容易碰到橫擔而損壞。對于220 kV線路更嚴重，220 kV防鳥罩直徑1.2 m，安裝后距離橫擔高度與110 kV基本相同，其在風偏角22°時就可能會碰到橫擔，對應風速只有14～16 m/s。

從圖4可以看出，普通防鳥擋板需根據橫擔切出不同的類型，而且固定也顯得毫無規(guī)則，同時還存在鳥糞閃絡通道，防鳥擋板全部采用通孔與橫擔連接，無法形成有效絕緣距離，特別是在安裝上，根本不具有通用性。所以，有必要研究防鳥擋板的安裝方式通用性以及如何滿足保護范圍。

現有防鳥擋板、防鳥罩主要材料為亞克力板、耐力板、環(huán)氧樹脂板等，這幾種材料的抗紫外線能力均較弱，使用環(huán)氧樹脂板的防鳥擋板與防鳥罩抗紫外線措施與復合絕緣子使用較厚的硅橡膠包裹住芯棒不同，一般采用的是噴涂硅橡膠，而且噴涂層較薄，一般3年左右即會脫落。而使用亞克力板、耐力板的防鳥擋板，使用3～4年即會出現老化現象，其老化后會出現變形、碎裂，如圖5和圖6所示。

4" " 新型防鳥擋板研制

根據《輸電線路六防工作手冊：防鳥害》[11]中對防鳥擋板防護寬度的要求，110 kV防護直徑0.45 m，220 kV防護直徑0.6 m。

新型防鳥擋板研制需解決的第一個問題就是固定問題，即只有中間固定的情況下，設計成何種形狀才能確保在大風雨雪天氣不發(fā)生永久變形。結合以往瓦片的設計風格，最終將新型防鳥擋板設計成了瓦楞形。第二個問題就是安裝固定通用性問題，由于新型防鳥擋板是安裝在橫擔下方的，而110 kV和220 kV直線塔橫擔寬度40～130 cm均有，同時橫擔上也可能有斜材，造成安裝不便。所以，新型防鳥擋板采用了安裝位置在中間可調的方式，單片防鳥擋板采用了5個安裝孔，只固定兩個安裝孔即可完成安裝，安裝孔最短支持在35～120 cm寬的橫擔上安裝。新設計的防鳥擋板安裝示意圖如圖7所示。圖7中為兩塊防鳥擋板拼接，中間有絕緣子預留孔，模擬橫擔上方的固定點為新型防鳥擋板的固定點，每片防鳥擋板有兩個固定點，相比圖4中復雜的固定方式，新型防鳥擋板的固定方式已相當簡單。

針對前面出現的現有防鳥擋板和防鳥罩3～4年老化問題，新型防鳥擋板采用SMC材料，其最大的特性就是耐候性，多用于通信塔電子設備外殼、衛(wèi)星接收裝置外殼，一般在戶外具有15年以上的壽命。

針對以往防鳥罩在風偏較小的情況下可能碰到橫擔損壞的情況，新型防鳥擋板安裝時與橫擔下表面緊密貼合。所以，新型防鳥擋板在絕緣子無均壓環(huán)的情況下，絕緣子偏轉角度小于90°時不會碰到新型防鳥擋板，而110 kV均壓環(huán)直徑0.25 m，220 kV均壓環(huán)直徑0.35 m，均壓環(huán)距離橫擔下表面一般為0.3 m，由此可計算出新型防鳥擋板在110 kV線路上所允許的風偏角為90-arctan（0.125/0.3）≈67°，220 kV線路上所允許的風偏角為90-arctan（0.175/0.3）≈60°，即新型防鳥擋板可在35 m/s以下的風速下使用而不用擔心絕緣子或均壓環(huán)碰撞損壞。

5" " 結束語

輸電線路鳥糞跳閘可能是鳥類站在避雷線上排泄引起的，針對現有防鳥糞閃絡措施的優(yōu)缺點，本文設計了新型的防鳥糞閃絡措施。在材料的選擇上，選用了耐候性更強的SMC材料；在形狀上，選用了波形（瓦楞形），以便只在中間固定即可滿足使用強度的要求；在安裝上，選擇了在絕緣子上方橫擔上進行安裝，固定兩顆螺栓即可完成安裝，同時為了避開橫擔遮擋，設計了多個可調的安裝孔；在防護面積上，無論是中相還是邊相，均可實現垂直導線方向的雙側防護，同時垂直導線方向無放電通道存在?？偟膩碚f，新型防鳥糞閃絡措施具有更方便的安裝方式、更長的使用壽命。

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收稿日期：2024-11-04

作者簡介：于長祿（1992—），男，吉林松原人，工程師，主要從事輸電線路運行檢修工作。