輸電線路涉鳥故障防范措施研究

付　豪張　東董新勝陳艷超王立福

（1. 國網(wǎng)新疆電力公司，烏魯木齊　830000；2. 國網(wǎng)新疆電力公司電力科學(xué)研究院，烏魯木齊　830011；3. 國網(wǎng)新疆電力公司烏魯木齊供電公司，烏魯木齊　830011）

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輸電線路涉鳥故障防范措施研究

付豪1張東2董新勝2陳艷超3王立福1

（1. 國網(wǎng)新疆電力公司，烏魯木齊830000；2. 國網(wǎng)新疆電力公司電力科學(xué)研究院，烏魯木齊830011；3. 國網(wǎng)新疆電力公司烏魯木齊供電公司，烏魯木齊830011）

隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)和退耕還林退耕還草政策的實(shí)施，鳥類數(shù)量也在不斷增加，造成輸電線路涉鳥故障也不斷增加。為了減少輸電線路涉鳥故障，目前采取較多的是防鳥檔板、大傘裙、防鳥刺、絕緣護(hù)套及智能驅(qū)鳥器等多種防鳥措施，在以往對這些防鳥措施的研究上，僅是通過了理論研究，對于現(xiàn)場安裝方式及如何配合上研究較少，造成不少地方雖采取了綜合防鳥措施，但還是有涉鳥故障發(fā)生的情況。本文通過分析不同防鳥措施失效的原因，得出在僅預(yù)防體形較大的鳥類時(shí)，可以僅采用防鳥刺，但防鳥刺遮蔽范圍應(yīng)當(dāng)滿足防鳥要求；在采用防鳥擋板時(shí)，防鳥擋板傾斜不能沿導(dǎo)線方向傾斜。若采取除防鳥刺外的其他防鳥措施，其他防鳥措施必須與防鳥刺相結(jié)合使用才能達(dá)到綜合防鳥的效果。

防鳥擋板；防鳥刺；防鳥罩；絕緣護(hù)套；鳥糞閃絡(luò)

隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)和退耕還林退耕還草政策的實(shí)施，鳥類數(shù)量也在不斷增加，同時(shí)造成輸電線路涉鳥故障也不斷增加。在分析某公司2012—2014年輸電線路跳閘數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)，輸電線路因鳥類活動(dòng)跳閘的次數(shù)成為僅次于外力破壞和風(fēng)害，成為第三位引起輸電線路跳閘的主要原因。在以往的輸電線路涉鳥故障研究上，主要是研究輸電線路涉鳥故障的機(jī)理［1-3］，提出解決涉鳥故障的措施，特別是在措施的描述上，僅描述了各種防鳥措施可能會(huì)取得什么樣的效果［4-5］，沒有對各種措施應(yīng)當(dāng)如何使用做詳細(xì)的敘述，對防鳥措施在現(xiàn)場中的應(yīng)用指導(dǎo)性不強(qiáng)。同時(shí)在現(xiàn)場調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，雖然輸電線路采取了各種各樣的防鳥措施，但防鳥措施失效的案例卻是屢出不窮。本文通過分析幾種輸電線路防鳥措施失效的原因，找出輸電線路防鳥措施安裝應(yīng)用應(yīng)注意的事項(xiàng)，為現(xiàn)場安裝防鳥措施提供一定的指導(dǎo)。

1　防鳥刺失效原因分析

通過分析2012—2014年數(shù)據(jù)，因防鳥刺失效引起線路跳閘的占所有涉鳥故障的90%。防鳥刺失效主要表現(xiàn)為防鳥刺打開角度不規(guī)范、或安裝數(shù)量較少引起遮蔽范圍不夠。

例如，圖1所示的防鳥刺安裝方式，由于打開角度不夠，在絕緣子掛點(diǎn)上方形成約 60cm的等邊三角形，像貓頭鷹、魚鷹及雕類等大形鳥類完全可以在絕緣子上方棲息排便引起線路跳閘。同時(shí)對于110kV線路防鳥刺在各側(cè)遮蔽范圍距絕緣子均壓環(huán)小于20cm或220kV線路防鳥刺在各側(cè)遮蔽范圍小于45cm時(shí)都有可能因鳥類棲息排便造成線路跳閘。

圖1　防鳥刺打開角度不夠造成遮蔽范圍不足

由于防鳥刺安裝數(shù)量不足造成遮蔽范圍不足的情況也時(shí)有發(fā)生，如圖2所示，在水泥雙桿橫擔(dān)上方的橫拉上未安裝防鳥刺，鳥類可以在橫拉線上棲息排便，在鳥類糞便掉落的過程中引起輸電線路鳥糞閃絡(luò)，造成線路跳閘。對于遮蔽范圍不足的，還經(jīng)常出現(xiàn)在鐵塔上，由于鐵塔橫擔(dān)為雙層橫擔(dān)，較為普遍的是防鳥刺僅安裝在一層橫擔(dān)上，另一層橫擔(dān)未安裝，無論只安裝那層橫擔(dān)，都會(huì)給鳥類在橫擔(dān)上留有鳥類棲息的地方，都會(huì)造成鳥類在橫擔(dān)上棲息排便引起線路跳閘。

圖2　絕緣子上方留有鳥類棲息的場所

2　防鳥罩失效原因分析

防鳥罩是在絕緣子串第一片絕緣子上加裝一個(gè)超大傘裙［6-7］，由于220kV需遮蔽范圍較大，現(xiàn)場未見有安裝，在110kV線路上有使用，但不多見。防鳥罩雖然可以保證有效的遮蔽范圍，若上方?jīng)]有防鳥刺或防鳥刺安裝不規(guī)范，鳥類在防鳥罩上排便時(shí)糞便會(huì)沿防鳥罩下落，而糞便下落時(shí)下落方向不定，若沿導(dǎo)線方向下落，還是會(huì)引起絕緣子閃絡(luò)［8-9］，造成線路跳閘。防鳥罩安裝后留有孔洞，鳥糞亦可從孔洞掉落置絕緣子上，同時(shí)防鳥罩屬于大傘裙，受風(fēng)面積大，容易受風(fēng)搖擺后造成防鳥罩和絕緣子連接處松動(dòng)，造成防鳥罩傾斜或損傷，引起遮蔽范圍不足或絕緣子傘裙損傷，如圖3所示。

圖3　防鳥罩中間有孔且傾斜

3　絕緣護(hù)套失效原因分析

絕緣護(hù)套是一種硅膠制成包裹在導(dǎo)線外側(cè)的絕緣材料，在現(xiàn)場安裝情況良好的情況下，絕緣護(hù)套附近有導(dǎo)體接地時(shí)不會(huì)造成絕緣護(hù)套擊穿，因此可以用于防鳥糞閃絡(luò)。但是在現(xiàn)場安裝過程中，經(jīng)常出現(xiàn)部分導(dǎo)體外露的情況，如圖4所示，在均壓環(huán)上未安裝絕緣護(hù)套。由鳥糞閃絡(luò)機(jī)理可知，若有鳥糞沿絕緣子附近下落時(shí)，還是有可能造成絕緣子閃絡(luò)，引起線路跳閘。

同時(shí)絕緣護(hù)套一般為開口型的，封口嚴(yán)實(shí)與否對絕緣護(hù)套的耐壓能力有很大影響，下面通過試驗(yàn)對封口方式進(jìn)行分析。

圖4　均壓環(huán)未安裝絕緣護(hù)套

3.1試驗(yàn)方法

根據(jù)GB/T 3408.8—2007《電線電纜性能試驗(yàn)方法第8部分：交流電壓試驗(yàn)》的空氣絕緣距離試驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)了如圖5所示的試驗(yàn)裝置。試驗(yàn)中導(dǎo)體由絕緣桿支撐，絕緣護(hù)套穿在導(dǎo)體外側(cè)，絕緣護(hù)套長度不小于1.5m。導(dǎo)體下方放置接地體，接地體長度10cm，位于絕緣護(hù)套中間正下方，接地體由絕緣帶支撐，絕緣帶可上下移動(dòng)。試驗(yàn)中接地體距絕緣護(hù)套距離為10cm。

圖5　絕緣護(hù)套空間絕緣距離試驗(yàn)原理圖

本次試驗(yàn)所用厚度為4.42mm適用于110kV電壓等級(jí)的絕緣護(hù)套，在上述試驗(yàn)條件下其擊穿電壓應(yīng)不小于 72kV才能滿足鳥糞從絕緣子附近下落時(shí)不引起線路跳閘。試驗(yàn)時(shí)在圖5中導(dǎo)體上施加電壓，施加電壓速度10kV/min。

3.2試驗(yàn)結(jié)果分析

在試驗(yàn)過程中分析了絕緣護(hù)套不涂粘接劑，粘接劑涂法不符合要求及粘接良好四種情況。在不涂粘接劑時(shí)，絕緣護(hù)套擊穿電壓為45kV；粘接后有內(nèi)則有縫隙時(shí)擊穿電壓電壓62kV，粘接后有內(nèi)則有縫隙時(shí)擊穿電壓電壓 54kV，在粘接良好時(shí)可以耐受72kV電壓。

由試驗(yàn)結(jié)果可知，絕緣護(hù)套粘接不符合要求時(shí)鳥糞沿絕緣子附近下落時(shí)還有可能引起絕緣子閃絡(luò)，造成線路跳閘。

4　防鳥擋板失效原因分析

防鳥擋板是安裝在桿塔橫擔(dān)上，防止鳥糞沿絕緣子附近下落［10］，同時(shí)由于部分體形較小的鳥在安裝防鳥刺后還在在防鳥刺下方活動(dòng)，會(huì)造成鳥糞在絕緣子表面積累，在空氣濕度較大時(shí)容易造成絕緣子閃絡(luò)，防鳥擋板可以有效保證體形較小的鳥類的糞便不落到絕緣子上。其遮蔽范圍110kV線路時(shí)要達(dá)到均壓環(huán)外側(cè)25cm，220kV線路時(shí)要達(dá)到均壓環(huán)外側(cè) 55cm。防鳥擋板安裝時(shí)首先要保證其遮蔽范圍，而在現(xiàn)場安裝中發(fā)現(xiàn)大部分防鳥擋板對邊相外側(cè)遮蔽范圍不足，邊相外側(cè)遮蔽范圍不足主要原因是考慮安裝和檢修方便防鳥擋板拆卸，但這樣一來會(huì)在鳥糞沿外側(cè)掉落時(shí)會(huì)引起絕緣子閃絡(luò)，引起線路跳閘。防鳥擋板在安裝時(shí)中間留有縫隙，例如圖6中防鳥擋板安裝有空隙，由于在冬季防鳥擋板上方容易積雪，在氣候條件合適的情況下雪融水會(huì)沿絕緣子表面流動(dòng)，可能造成輸電絕緣子閃絡(luò)，引起線路跳閘。同時(shí)若絕緣擋板有縫隙且向內(nèi)側(cè)傾斜，在下雨時(shí)容易造成與融雪相同的情況。

若防鳥擋板上方不安裝防鳥刺，防鳥擋板將成為鳥類一個(gè)良好的筑巢平臺(tái)，而且巡視時(shí)不易發(fā)現(xiàn)，在陰雨天氣會(huì)造成塔材腐蝕，時(shí)間久了腐蝕嚴(yán)重會(huì)造成掉線事故。

圖6　防鳥擋板中間有空隙

5　防鳥措施安裝使用建議

防鳥刺作為防鳥的第一道防線，其打開角度一定要符合防鳥刺四周打開角度不小于120°，如圖7所示，安裝數(shù)量要能做到絕緣子上方全遮蔽，絕緣子上方不允許有鳥類棲息地方的要求。

由于防鳥罩固定方式有缺陷，不適合大風(fēng)區(qū)域使用，建議不使用防鳥罩作為防鳥措施。

圖7　防鳥刺打開效果圖

絕緣護(hù)套粘接良好且導(dǎo)體不外露時(shí)可以有效防止鳥糞閃絡(luò)，在使用中應(yīng)當(dāng)保證粘接符合要求，粘接處內(nèi)個(gè)側(cè)都不能留有縫隙。而在施工時(shí)屬于塔上作業(yè)，其粘接質(zhì)量很難得到保證，為了取得較好的防鳥效果，建議配合防鳥刺使用，將絕緣護(hù)套作為輔助性防鳥措施。

由前面的分析可知，防鳥擋板不可作為單獨(dú)防鳥措施，防鳥擋板也只能作為輔助性防鳥措施，其上方防鳥刺安裝一定要符合要求。防鳥擋板安裝后不能出現(xiàn)縫隙孔洞。同時(shí)，防鳥擋板傾斜不能沿導(dǎo)線方向傾斜，以防冬天防鳥擋板上冰柱短接導(dǎo)線，特別是邊相防鳥擋板只能向塔身側(cè)傾斜。

對于驅(qū)鳥型防鳥措施，由于鳥類的適應(yīng)性和驅(qū)鳥型防鳥措施的供電及機(jī)械等問題，不太適合輸電線路防鳥害，不建議采用。

6　結(jié)論

針對目前常用防鳥措施，分析了其防鳥可能失效的原因，得出在僅預(yù)防體形較大的鳥類時(shí)，可以僅采用防鳥刺，但防鳥刺遮蔽范圍應(yīng)當(dāng)滿足防鳥要求；在采用絕緣護(hù)套時(shí)，絕緣護(hù)套粘接要符合要求，不能在粘接處留有縫隙，但由于絕緣護(hù)套雷擊閃絡(luò)后容易燒傷導(dǎo)線，不建議在多雷區(qū)采用；在采用防鳥擋板時(shí)，防鳥擋板傾斜不能沿導(dǎo)線方向傾斜。若采取除防鳥刺外的其他防鳥措施，其他防鳥措施必須與防鳥刺相結(jié)合使用才能達(dá)到綜合防鳥的效果。

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Research of Bird-related Transmission Line Trip-out Precautions

Fu Hao1Zhang Dong2Dong Xinsheng2Chen Yanchao3Wang Lifu1
（1. State Grid Electric Power Company of Xinjiang，Urumqi830011；2. State Grid Electric Power Research Institute of Xinjiang Electric Power Company，Urumqi830011；3. State Grid Electric Power Company Urumqi Xinjiang Power Company，Urumqi830011）

With the implementation of strengthening people's awareness of environmental protection and return grass after returning farmland to forest policy，the number of birds has also increased，also causing transmission line failures involving birds is increasing. To reduce the transmission line failure in the study of birds involved，it is being taken more bird tailgate umbrella group，bird thorn，insulated jacket and intelligent bird and other various anti-bird measures against these anti-bird measures on only through the theoretical research，for field installation options and how to meet the few studies，resulting in many places，although the comprehensive anti-bird measures taken，but there are cases of failure involving birds. By analyzing the causes of different anti-bird measures fail，come in only when prevention larger body of birds，can only use anti-bird thorn bird thorn shelter but scope should meet the requirements of anti-bird； in the use of anti-bird baffle，bird baffles inclined not tilt direction along the wire. If taken in addition to other outside bird thorn bird measures，other anti-bird measures must be combined with anti-bird thorn bird use in order to achieve comprehensive results.

bird baffle； anti bird thorn； anti-bird enclosures； insulating sheath； guano flashover