架空輸電線路防鳥害工作探討

架空輸電線路防鳥害工作探討

國(guó)網(wǎng)青海省電力公司海西供電公司 趙強(qiáng) 韓志斌

鳥害故障的頻頻出現(xiàn)，給電網(wǎng)造成較大損失，鳥害故障已越來越引起人們的重視。因此做好線路的運(yùn)行維護(hù)工作，有效地防范和減少線路因鳥類活動(dòng)引起的故障次數(shù)，對(duì)保證電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行是極為必要的。

架空輸電線路；鳥害；防控

0 引言

架空輸電線路是電網(wǎng)的重要組成部分，其能否正常運(yùn)行，直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全可靠和影響電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。近年的統(tǒng)計(jì)資料表明，由于鳥類活動(dòng)引起的線路故障僅次于雷害和外力破壞，已占線路故障總數(shù)第三位。鳥害故障的頻頻出現(xiàn)，給電網(wǎng)造成較大損失，鳥害故障已越來越引起人們的重視。因此做好線路的運(yùn)行維護(hù)工作，有效地防范和減少線路因鳥類活動(dòng)引起的故障次數(shù)，對(duì)保證電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行是極為必要的。

1 架空輸電線路故障的統(tǒng)計(jì)與分析

近年來，由于保護(hù)生態(tài)環(huán)境的措施不斷加強(qiáng)，使鳥類的生活環(huán)境逐漸好轉(zhuǎn)，鳥類得以“休養(yǎng)生息”，種類和數(shù)量不斷增多，造成鳥類對(duì)輸電線路的威脅也日益增加，幾乎每年都有鳥害故障的發(fā)生，且呈上升的趨勢(shì)。

因此，防控鳥類活動(dòng)對(duì)輸電線路安全運(yùn)行的影響，是目前各供電單位需要盡快解決的問題。

通過對(duì)所在輸電線路單位近十年來的線路故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)鳥害故障是影響架空輸電線路安全運(yùn)行的首要因素，雖然鳥害故障時(shí)均重合閘成功，沒有造成停電損失，但是過多的閃絡(luò)跳閘總是不好的，有可能因?yàn)榻拥夭涣蓟蚶^電保護(hù)動(dòng)作而誘發(fā)重大的停電故障。因此要及時(shí)采取防鳥害措施，以確保架空輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。

下面結(jié)合作者實(shí)際工作中所遇到的鳥害故障，進(jìn)行分析研究，掌握鳥類的活動(dòng)規(guī)律，以便有針對(duì)性地采取預(yù)防措施，防止鳥害故障的發(fā)生。

2 鳥害故障的分類與統(tǒng)計(jì)分析

2.1 鳥害故障的分類

2.1.1 鳥糞閃絡(luò)故障

有三種情況：（1）由于鳥糞附著在絕緣子串上，在適當(dāng)?shù)臈l件下，造成絕緣子串閃絡(luò)。（2）鳥類直接排便，長(zhǎng)長(zhǎng)的稀屎沿著絕緣子表面下滑，在絕緣子串上形成一條粘稠狀短路帶造成絕緣子串閃絡(luò)。（3）鳥類直接排便造成空氣間隙擊穿放電。

2.1.2 鳥巢材料短路故障

鳥類在桿塔棲息圖

有三種情況：（1）鳥類在桿塔上筑巢，在大風(fēng)天氣，鳥巢材料被風(fēng)吹散，直接短接帶電體放電。（2）個(gè)別鳥巢垂下一些樹枝、柴草等物件，縮短與帶電體的距離，在雨天造成放電現(xiàn)象。（3）一些鳥類叼著濕潤(rùn)長(zhǎng)草或金屬絲等導(dǎo)電性異物停留在桿塔橫擔(dān)或穿越靠近桿塔構(gòu)件與帶電體絕緣間隙時(shí)，導(dǎo)線通過異物對(duì)桿塔放電，造成跳閘故障。

圖1 鳥害故障發(fā)生月份統(tǒng)計(jì)圖

2.1.3 鳥類身體短路故障

大型鳥類在導(dǎo)線附近飛翔或者打架，造成跳閘。

2.1.4 輸電線路零部件損壞故障

鳥類啄損復(fù)合絕緣子的傘裙、護(hù)套，造成線路零部件損壞故障。

2.2 鳥害故障的統(tǒng)計(jì)分析

據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，因鳥糞引起的閃絡(luò)是鳥害故障的主要原因。我單位所轄線路的鳥害故障均為鳥糞閃絡(luò)故障，下面就近十年來的鳥害故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

通過對(duì)近十年來鳥害故障發(fā)生的地點(diǎn)、時(shí)間等進(jìn)行綜合分析，發(fā)現(xiàn)它們有以下特點(diǎn)：

（1）發(fā)生鳥害故障的桿塔均位于河套、水庫(kù)附近及低洼地區(qū)，桿塔上經(jīng)常有鳥筑巢或棲息著體型較大的水鳥等各種鳥禽。

（2）這些鳥害故障均發(fā)生在5—10月期間。

（3）閃絡(luò)的時(shí)間比較集中，在19：00—8:00點(diǎn)期間。

（4）鳥害故障與絕緣子傘裙型式及絕緣子材質(zhì)關(guān)系不大。等徑傘、大小傘、普通瓷質(zhì)（玻璃）絕緣子、防污瓷質(zhì)（玻璃）絕緣子、復(fù)合絕緣子均發(fā)生過鳥害故障。

2.3 鳥害故障的規(guī)律分析

下面我們就對(duì)這些鳥害故障逐條進(jìn)行分析，找出鳥糞污閃故障形成的內(nèi)在原因和規(guī)律，以便有的放矢地進(jìn)行防治工作。

2.3.1 發(fā)生鳥害故障的桿塔均位于河套、水庫(kù)附近及低洼地區(qū)，是因?yàn)楹犹?、水?kù)附近及低洼地區(qū)一般都水源豐富，食物充足，各種大型鳥類喜愛在此類地區(qū)筑巢和棲息，其地理、地形和水資源使此類地區(qū)的空氣濕度大，同時(shí)此類地區(qū)容易形成晨霧。濕度大和晨霧是引發(fā)污閃故障的主要因素。

2.3.2 鳥害故障多發(fā)生在5-10月期間，在北方地區(qū)，5-10月期間正是多雨的季節(jié)，雨水多就使空氣的濕度增大；同時(shí)5-10月期間，天氣一般是中午溫度高，早晨和傍晚溫度低，夜晚溫度最低。晝夜溫差較大，凌晨溫度較低，很容易形成晨霧和出現(xiàn)凝露現(xiàn)象，這就給空氣擊穿創(chuàng)造了有利的條件。5-10月期間是大批的候鳥返回及遷徙前的季節(jié)，鳥類種類與數(shù)量不斷增多。5-10月期間正是魚蝦增多、農(nóng)作物成熟到收割期間，各種鳥類食源豐富，容易找食，鳥類因此吃的多，排泄的次數(shù)也就多，使附著在絕緣子串上的鳥糞增多，這就是閃絡(luò)放電形成的主要因素。

2.3.3 閃絡(luò)的時(shí)間比較集中。鳥害故障集中發(fā)生在19：00-8：00時(shí)間段，是因?yàn)楹犹住⑺畮?kù)及低洼地區(qū)在此時(shí)間段，空氣濕度大，往往易形成霧，在濕度和霧的共同影響下，形成氣體擊穿放電的有利條件。同時(shí)桿塔上棲息的各種鳥類，它們白天覓食，夜間休息，經(jīng)過消化，此時(shí)間段是它們排泄糞便較集中且數(shù)量最大的時(shí)間，這也是鳥害故障集中發(fā)生在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)的原因。

2.3.4 為了了解鳥類活動(dòng)規(guī)律，我們對(duì)鳥類的覓食地、棲息地進(jìn)行過蹲守、觀察，情況如下：

（1）在桿塔筑巢的基本為喜鵲。

（2）喜鵲、烏鴉、鴿子類等小型鳥類喜群體棲息桿塔上，天長(zhǎng)日久排便，造成附著在絕緣子串上的鳥糞過多，是造成絕緣子串鳥糞污閃的主要原因。

（3）老鷹（站立時(shí)1米左右）類大型水鳥排便量大、便稀，是造成排便瞬間絕緣子串閃絡(luò)和空氣間隙擊穿的主要鳥類。

3 鳥糞閃絡(luò)故障的分析

3.1 鳥糞的構(gòu)成

圖2 鳥害故障發(fā)生時(shí)間統(tǒng)計(jì)圖

鳥糞含有三種主要成分：尿液、尿酸鹽以及糞便。在鳥糞旁邊的那一圈液體就是尿。在鳥糞里的白色糊糊的東西就是尿酸鹽。在尿酸鹽中央的深色部分，才是鳥的糞便。在鳥糞尿酸鹽里，含有氨、尿酸、磷酸、草酸與碳酸鹽等多種成分。（見圖）

鳥的尿酸鹽

鳥的糞便

3.2 鳥類排泄的習(xí)慣

鳥類沒有膀胱，因此產(chǎn)生的尿酸鹽比尿液還多，為了減輕體重，更容易飛翔，食物的殘?jiān)堑帽M快排出去，再者因?yàn)轼B類沒有膀胱，有排泄物不能憋著，隨時(shí)有排泄物隨時(shí)就排出去，它們只好每隔10到45分鐘就排泄一次(包括飛行的時(shí)候)。

3.3 鳥糞閃絡(luò)的主要原因

3.3.1 首先鳥糞是一種導(dǎo)電混合液體，含水量和電解質(zhì)較高，電阻值較低，易導(dǎo)致閃絡(luò)。

3.3.2 在每條線路的清掃間隔期間，由于鳥類在絕緣子串上方大量排泄糞便，使附著在絕緣子串上的鳥糞逐漸增多，在適當(dāng)?shù)臈l件下如：霧或濕度增大時(shí)，使絕緣子串上的鳥糞污穢形成導(dǎo)電水膜造成污閃故障的發(fā)生。

3.3.3 鳥類站立在帶電體上方排便，鳥糞以自由落體的方式下落，形成一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的下落體。由于首未端開始下落的時(shí)間有先后，最先開始下落的那段總是比最后下落的那段下落速度快，鳥糞到達(dá)帶電體附近時(shí)的長(zhǎng)度要比剛開始下落時(shí)長(zhǎng)得多。具有一定導(dǎo)電性的鳥糞通道的介入，使絕緣子（或帶電體）周圍的電場(chǎng)分布發(fā)生嚴(yán)重畸變，造成空氣間隙擊穿而導(dǎo)致閃絡(luò)。

4 鳥害故障防范措施的探討

4.1 繪制線路的鳥害區(qū)域圖

根據(jù)對(duì)線路鳥害故障的統(tǒng)計(jì)與分析及各種運(yùn)行資料，制定出鳥害區(qū)域線路圖。這樣就可以對(duì)此區(qū)域重點(diǎn)進(jìn)行鳥害預(yù)防措施和鳥害巡視方面工作，同時(shí)在鳥害故障中，縮小巡視范圍，快速查找出鳥害故障的發(fā)生點(diǎn)，及時(shí)排除故障。因此繪制出鳥害區(qū)域線路圖，可以節(jié)省大量人力、物力。

此項(xiàng)工作在實(shí)際工作可以發(fā)揮較好的作用，是值得推廣的。

4.2 加強(qiáng)運(yùn)行管理

4.2.1 在鳥害故障高發(fā)的季節(jié)里，對(duì)鳥害區(qū)域圖中的線路重點(diǎn)巡視。

4.2.2 對(duì)鳥害區(qū)域圖中的線路增加巡視次數(shù)，隨時(shí)拆除鳥巢。

4.2.3 雇傭靠近線路村莊里的村民為臨時(shí)巡線員，在運(yùn)行人員巡視的間隔期間，讓臨時(shí)巡線員對(duì)線路進(jìn)行巡視。因?yàn)榕R時(shí)巡線員的住址靠近線路，平時(shí)讓其對(duì)線路的異常情況進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)，這樣，既可彌補(bǔ)巡視人員人少工作量大，無法兼顧每一條線路的問題，又可以防止故障的發(fā)生，節(jié)省大量人力、物力。

鳥刺安裝圖

4.2.4 登桿塔巡查。因?yàn)橛幸徊糠著B糞附著在絕緣子表面，地面巡視人員因巡視時(shí)的地理?xiàng)l件、光線等諸多因素的影響，很難發(fā)現(xiàn)此類缺陷，以致造成鳥害故障的發(fā)生。故在巡視中如果發(fā)現(xiàn)桿塔上或桿塔下的地面上有大量的鳥糞或有鳥類集中棲息在某基桿塔上，應(yīng)及時(shí)組織人員登桿塔檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取措施防止鳥糞污閃故障的發(fā)生。

組合型防鳥措施

鳥類在驅(qū)鳥器安裝處棲息

4.3 安裝驚鳥措施

在桿塔頂部涂刷紅油漆、捆綁紅布條、安裝驚鳥彩旗、安裝風(fēng)鈴、安裝反光鏡片、安裝驚鳥牌等。

此類方法在安裝初期確實(shí)能起到驚嚇鳥的作用，但鳥類容易適應(yīng)，長(zhǎng)期防鳥性能差。

4.4 安裝防鳥擋板

在絕緣子串的上端，鳥類站立位置的下方加裝防鳥擋板，防止鳥糞下落。此方法雖有效果，但安裝工作量大，鳥類更易筑巢，板上鳥糞大量堆積，易腐蝕，維護(hù)工作量大等問題。

4.5 安裝驅(qū)鳥器

4.5.1 風(fēng)動(dòng)驅(qū)鳥器

在風(fēng)的作用下，彩色的驅(qū)鳥器轉(zhuǎn)動(dòng)扇葉，發(fā)出聲光，使鳥類受到驚嚇，不敢落在桿塔上。

這種驅(qū)鳥器在初期防鳥效果較好，但鳥類容易適應(yīng)，我單位已經(jīng)發(fā)生過鳥類站在驅(qū)鳥器上方排便造成的鳥害故障，故其長(zhǎng)期防鳥性能差。

4.5.2 超聲波、聲光類驅(qū)鳥器

此類驅(qū)鳥器以聲波、語(yǔ)音驅(qū)鳥為主，結(jié)合光、色等手段來達(dá)到驅(qū)鳥的目的。

在其他兄弟單位應(yīng)用過，經(jīng)了解也是短期效果，鳥類容易適應(yīng)，長(zhǎng)期防鳥性能差。

4.6 安裝防鳥罩

在鳥害區(qū)域線路絕緣子串的第一片絕緣子上加裝復(fù)合防鳥罩，由于復(fù)合防鳥罩外徑大，可以起到傘的作用，在一定程度上防止了鳥糞的污染。

但是，后來又有鳥閃故障發(fā)生在安裝了防鳥罩的桿塔上，說明此種防鳥措施仍存在一定的缺陷。同時(shí)此種絕緣復(fù)合防鳥罩制作復(fù)雜，價(jià)格貴，易損壞，安裝困難。（在瓷或玻璃絕緣子上將第一片或間隔幾片改用大盤徑絕緣子、復(fù)合絕緣子頂部加裝大盤徑絕緣子、采用防鳥均壓環(huán)等均與此法類似）

4.7 噴涂防鳥磁性漆

采用一種磁性涂料，噴涂于桿塔上，利用磁性涂層使鳥的生物磁產(chǎn)生紊亂，促使鳥離開噴涂過磁性涂層的輸電線路桿塔，從而達(dá)到防治鳥害的目的，同時(shí)利用磁性涂料的長(zhǎng)效防腐特性，增加桿塔的防腐性能。

此法，在我單位的110kV線路上正試點(diǎn)應(yīng)用，效果正在觀察中。

4.8 防鳥閃絕緣包帶、護(hù)套

據(jù)資料介紹：此方法為在絕緣子串大小號(hào)側(cè)防震錘之間的導(dǎo)線上纏繞絕緣包帶或護(hù)套，當(dāng)絕緣子串及其周圍的空氣均被下落的鳥糞完全短路時(shí)，它應(yīng)能單獨(dú)承受線路對(duì)地的全部相電壓，而且承受時(shí)間在10秒以上，可以避免閃絡(luò)的發(fā)生。

我們及接觸過的兄弟單位均沒有應(yīng)用過此法，效果暫時(shí)不明。

4.9 安裝防鳥刺

防鳥刺用多股不銹鋼刺制作，一端固定，一端散開，成云杉樹狀，刺上套有鋼環(huán)，用來收攏和打開防鳥刺。防鳥刺安裝在絕緣子串懸掛點(diǎn)正上方的橫擔(dān)處、導(dǎo)線（引流線）垂直上方的塔材上、架空地線支架上、桿頂及水平拉桿上（一般要求在絕緣子串垂直上方及周邊2米范圍內(nèi)應(yīng)做到有效保護(hù)），使鳥類不能在此范圍內(nèi)筑巢、落腳，防止鳥糞排泄在絕緣子串（導(dǎo)線）上及附近。

此方法經(jīng)長(zhǎng)期實(shí)踐，防鳥效果明顯，且制作簡(jiǎn)單，安裝方便，成本低廉，打開、收攏方便，對(duì)檢修影響不大，適用于長(zhǎng)期防鳥。

架空地線防鳥刺托架

安裝效果圖

4 特殊鳥害故障的預(yù)防措施

4.1 驅(qū)鳥器成為鳥害故障的幫兇

鳥害故障情況：閃絡(luò)的是干字型耐張塔中相引流串，該塔采取的是防鳥刺與驅(qū)鳥器組合型防鳥措施。故障原因?yàn)椋喊頍o風(fēng)，驅(qū)鳥器呈靜止?fàn)顟B(tài)，水鳥在跳線橫擔(dān)驅(qū)鳥器安裝處棲息，排泄時(shí)，糞便造成絕緣子串閃絡(luò)。

預(yù)防措施：驅(qū)鳥器不起作用，反而成為鳥類落腳點(diǎn)，造成故障的發(fā)生，驅(qū)鳥器防鳥的局限性充分暴露，為此我們將全部驅(qū)鳥器更換為防鳥刺，運(yùn)行至今效果良好。

4.2 架空地線對(duì)導(dǎo)線放電的鳥害故障

鳥害故障情況：是干字型耐張塔架空地線對(duì)中相引流線托架因鳥糞閃絡(luò)。故障原因?yàn)椋阂驐U塔橫擔(dān)裝滿防鳥刺，黒鸛只好在架空地線防震錘安裝處棲息，凌晨排泄時(shí)，糞便由棲息處呈弧線狀成串下落，使架空地線與跳線之間的空氣間隙減小，造成空氣間隙擊穿從而引發(fā)線路跳閘（注：架空地線與跳線在同一垂直面，垂直距離為2.376米。閃絡(luò)通道距離跳線串水平距離1.54米）

預(yù)防措施：此閃絡(luò)為黑鸛在架空地線棲息造成的，我們對(duì)引流線采用托架的干字型耐張塔架空地線大小號(hào)側(cè)處順架空地線方向各伸出一根鍍鋅管，管上安裝防鳥刺，將與引流線對(duì)應(yīng)的架空地線區(qū)段防護(hù)，防止鳥類在該處棲息、排便，安裝至今效果良好。

4.3 鳥類飛行中排便造成的鳥害故障

鳥害故障情況：干字型耐張塔架空地線橫擔(dān)角鋼對(duì)中相引流線托架因鳥糞閃絡(luò)。故障原因?yàn)椋阂蛟撍?dǎo)線掛點(diǎn)周圍、導(dǎo)線垂直上方的塔材上及引流線托架上方的架空地線上方，均安裝有防鳥刺，鳥類已無落腳地，現(xiàn)場(chǎng)裝有鳥刺的地方，均未發(fā)現(xiàn)鳥糞。從現(xiàn)場(chǎng)情況分析，黑鸛曾與橫擔(dān)邊緣的鳥刺有過接觸（鳥刺上掛有鳥類絨毛），被鳥刺阻擋， 在此過程中黑鸛排泄，糞便呈弧線狀成串下落，造成鐵塔橫擔(dān)與引流線托架之間的空氣間隙減小，從而引發(fā)線路跳閘。（注：橫擔(dān)與跳線托架，垂直距離為2.376米。閃絡(luò)通道距離跳線串水平距離0.74米）

預(yù)防措施：因鐵塔上層橫擔(dān)未裝鳥刺段可供黑鸛群棲息，黑鸛在此塔周圍飛翔盤旋造成鳥害故障，故在此類型鐵塔上層橫擔(dān)全部裝滿防鳥刺，使鳥類無落腳地，遷徙到別處。安裝完當(dāng)晚派人蹲守，發(fā)現(xiàn)黒鸛群在該塔上空盤旋，發(fā)現(xiàn)無法落腳后離去。連續(xù)幾日夜晚蹲守，發(fā)現(xiàn)黒鸛群已遷徙到別處，不再對(duì)該線路造成威脅。

以往我們?cè)诰€路關(guān)鍵部位不給鳥類活動(dòng)留下空間，同時(shí)在對(duì)線路運(yùn)行不構(gòu)成威脅的區(qū)域不安裝防鳥刺，給鳥類生活創(chuàng)造條件。今后要根據(jù)情況，只要發(fā)現(xiàn)有大型鳥類棲息，桿塔就要全部裝滿防鳥刺，防止鳥害故障發(fā)生。

5 結(jié)束語(yǔ)

鳥害故障的形成和發(fā)生是一個(gè)很特殊的問題，其危害性又特別嚴(yán)重雖然其規(guī)律一下難以全部掌握，但只要我們不斷摸索、不斷實(shí)踐，借鑒別處先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，逐步減少鳥害故障的發(fā)生，把鳥害故障降到最低限度，是完全可能的。