高壓輸電線路防鳥害措施分析

苑愛國，張曉平，劉哲辰

(營口供電公司，遼寧 營口 115000)

高壓輸電線路故障包括多種類型，鳥害故障則是其中較重要的一類。鳥害故障對66 kV 及220 kV 輸電線路影響較大。遼寧地區(qū)的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2006—2010年，遼寧省220 kV 線路共發(fā)生鳥害故障40 余起。因此，有效的防鳥害措施對確保輸電線路的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。

1 區(qū)位特性導(dǎo)致鳥害頻發(fā)

遼寧省地處歐亞大陸東岸，中緯度地區(qū)，屬于溫帶大陸季風(fēng)氣候，是亞洲野生鳥類遷徙的必經(jīng)之地。遼寧省又處在遼河平原地區(qū)，多水田、濕地和灘涂，為鳥類提供了棲息和繁殖的最佳場所。高聳的桿塔也成了候鳥筑巢的優(yōu)選之地，各種鳥類在輸電線路上筑巢、產(chǎn)卵、孵化、排便，導(dǎo)致鳥害故障頻頻發(fā)生。

2 鳥害故障的幾種類型

根據(jù)對發(fā)生的鳥害故障分析，導(dǎo)致輸電線路跳閘的原因有以下幾種類型。

2.1 鳥糞閃絡(luò)

鳥類喜歡棲落于高處，桿塔是其選擇的最佳位置之一。當(dāng)其在桿塔的橫擔(dān)掛點處排泄糞便時，糞便在下落過程中形成細長的下落體，當(dāng)其長度達到可放電間隙時，導(dǎo)線與橫擔(dān)間就會產(chǎn)生放電，發(fā)生飛弧短路接地，220 kV 線路可直接引起線路跳閘。另一種情況是鳥糞在絕緣子串葉片上形成積污，導(dǎo)致絕緣子周圍電場發(fā)生嚴(yán)重畸變，鳥糞積污區(qū)的下端與導(dǎo)線高壓側(cè)的電場強度大大增加，同時鳥糞積污區(qū)的上端與橫擔(dān)間的空氣間隙電場強度也增加，在潮濕天氣環(huán)境下這會使鳥糞的電導(dǎo)率增大，當(dāng)超過一定值時形成局部電弧，導(dǎo)致絕緣子發(fā)生閃絡(luò)。

2.2 鳥巢短路

鳥在筑巢時除了選擇樹枝為搭建材料以外，也常會根據(jù)筑巢附近的環(huán)境來選擇其他材料，如建筑工地附近廢棄的金屬線等，當(dāng)這類物體發(fā)生掉落或下垂時，就會引起放電，造成線路跳閘。同時，掛在橫擔(dān)與導(dǎo)線之間的樹枝類筑巢材料在陰雨天受潮后也會成為導(dǎo)電體，使空氣間隙減小而引起放電，導(dǎo)致線路跳閘。

3 鳥害防治措施分析

鳥害的防治措施應(yīng)根據(jù)各地區(qū)的不同環(huán)境、不同特點，科學(xué)合理地劃分鳥害區(qū)域，分清鳥害性質(zhì)，有針對性地制定。

3.1 鳥害區(qū)域的劃定

根據(jù)鳥害故障分布的歷史情況，并結(jié)合每年檢修工作中對鳥巢清理的記錄，選定需要采取防鳥害措施的線路及區(qū)段，可在減少投入的同時得到較好防治效果。因此，根據(jù)鳥害對輸電線路的影響，把220 kV 以上電壓等級的線路劃為主要防止區(qū)域。因為鳥害故障一般導(dǎo)致單相閃絡(luò)，而220 kV 線路單相閃絡(luò)即可引起線路跳閘，66 kV 線路單相閃絡(luò)則不會引起線路跳閘。

3.2 防治措施分析

根據(jù)鳥害發(fā)生類型的特點，采取有針對性的防治鳥害措施，如：在橫擔(dān)掛點附近安裝風(fēng)車式驅(qū)鳥器、在絕緣子串上方加裝大盤徑絕緣子、在橫擔(dān)掛點處安裝防鳥刺等。

3.2.1 風(fēng)車式驅(qū)鳥器

風(fēng)車式驅(qū)鳥器由風(fēng)轉(zhuǎn)裝置和反光裝置組成，反光裝置由3 片可旋轉(zhuǎn)鏡片組成，在風(fēng)轉(zhuǎn)裝置的帶動下旋轉(zhuǎn)，在運動狀態(tài)下，通過鏡子的反射效果驅(qū)趕不同方向飛來的鳥類。該方法應(yīng)用效果十分明顯，除安裝在線路上以外，安裝在變電站的構(gòu)架上使用效果也非常好，可保證變電站設(shè)備的安全運行。其不足之處在于，在長期的運轉(zhuǎn)過程中，塑料材質(zhì)的風(fēng)車在風(fēng)吹、雨淋、日光照射的作用下易老化、損壞，導(dǎo)致反光裝置無法轉(zhuǎn)動，因此需要適時維修更換。具體應(yīng)用如圖1 所示。

圖1 風(fēng)車式驅(qū)鳥器

3.2.2 大盤徑絕緣子

用增大絕緣子串首片絕緣子盤徑的方法，減輕鳥糞污染絕緣子串的程度。由于僅有第1 片絕緣子受到污染，因而不會引起由于整串絕緣子受鳥糞污染所導(dǎo)致的閃絡(luò)。同時，由于增大了遮擋面積，也減少了因為鳥類糞便在自然下落過程中發(fā)生的飛弧閃絡(luò)幾率。大盤徑絕緣子在大部分線路中已被采用，尤其是在新建線路設(shè)計施工中已增加了這一措施。這一措施的普及和應(yīng)用，對鳥害的防治具有重要的意義。具體應(yīng)用如圖2 所示。

圖2 大盤徑絕緣子

3.2.3 防鳥刺

防鳥刺是用直徑為2 mm、長度為400 mm、數(shù)量在20 根左右的鋼絲束，將其一端固定，另一端松散開來，呈半球形分布的物體。它通常安裝在橫擔(dān)掛點處的正上方，其形成的針刺狀球面，基本可以覆蓋掛點處0.5 m2的空間，能有效防止鳥類在掛點上方停留和筑巢。使用防鳥刺后，在以往經(jīng)常被筑巢的桿塔上，尤其是安裝了防鳥刺的掛點附近不再有鳥巢出現(xiàn)，而在其他一些不影響線路運行的位置上有新的鳥巢，這說明防鳥刺具有很好的防鳥效果。

3.2.4 多措并舉

針對鳥害重污區(qū)的劃分，為更好地提高線路防鳥害能力，除單一采用以上措施以外，還可將加掛大盤徑絕緣子與其他2 種措施中的任意一種相結(jié)合，能起到更好的防鳥效果。如：在鳥害多發(fā)的220 kV 營牛二線上，采取了大盤徑絕緣子與風(fēng)車式驅(qū)鳥器相結(jié)合的防鳥害措施，運行至今未發(fā)生鳥害故障，為線路的安全運行提供了有力保障。

圖3 大盤徑絕緣子與風(fēng)車式驅(qū)鳥器結(jié)合

3.3 其他可行措施分析

3.3.1 光滑擋板

掛點附近的桿塔結(jié)構(gòu)對鳥類來說是最適合做巢的位置。這是因為該處一般是由2 根角鋼平行搭設(shè)的，且在角鋼兩側(cè)的下面有2 塊面積較大的米字型聯(lián)板，為鳥類打窩提供了一處平坦而適宜的場所。光滑擋板是一種設(shè)置在掛點上方的遮擋板，可使鳥類無法在掛點處停留、建巢，達到控制鳥害的目的。

3.3.2 設(shè)置人工鳥巢

鳥害發(fā)生的一個重要條件是鳥類在掛點處活動頻繁，這些活動包括棲息、筑巢、產(chǎn)卵、孵化、喂養(yǎng)幼雛以及排便等。筑巢和排便是導(dǎo)致鳥害發(fā)生的必要條件，減少鳥類在掛點處的活動機會，就可降低鳥害的發(fā)生幾率。在距離導(dǎo)線下方的安全范圍內(nèi)設(shè)置人工鳥巢，為鳥類提供一個既不影響線路安全運行，又有利于其生存活動的場所，是人與鳥類和諧共處的一個很好的方法。

3.3.3 聲音驅(qū)鳥器與超聲驅(qū)鳥器

在輸電線路上安裝發(fā)聲裝置，發(fā)出能驚嚇鳥類的聲音或超聲波，達到驅(qū)趕鳥類的目的。該方法的優(yōu)點是，鳥類不會靠近輸電線路，也不會對輸電線路造成危害；不足之處在于，會在線路周圍產(chǎn)生大面積的噪音污染，從而大大縮小鳥類活動的范圍，不利于對鳥類的保護。

4 結(jié)束語

鳥害防治工作是一項需要長期開展的工作，對輸電線路的安全運行具有重要意義，隨著電子技術(shù)的不斷提高，各種新型的防鳥設(shè)備不斷問世，有希望改善現(xiàn)有防鳥害措施中的一些不足之處。在設(shè)計方面，把防鳥害措施列為線路設(shè)計施工建設(shè)的必要項目也應(yīng)成為今后電網(wǎng)建設(shè)的必然要求?，F(xiàn)在，已經(jīng)生產(chǎn)出一種首葉為大直徑的合成橡膠絕緣子，應(yīng)用到線路上后可以省去安裝大盤徑絕緣子的工作，如果再結(jié)合采用其他防鳥害措施，其防鳥害效果必然會有大幅提升。