高速鐵路接觸網(wǎng)防鳥措施的探討

王夢陽

（鄭州鐵路局鄭州供電段綜合分析室，河南 鄭州 450000）

0 引 言

在我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的背景下，人們對快速軌道交通運(yùn)輸?shù)囊笤絹碓礁?。近年來，我國在鐵路建設(shè)方面投入了大量資金，越來越多的高速鐵路客運(yùn)專線展開運(yùn)營。為使高速鐵路上的列車速度達(dá)到200 km/h的目標(biāo)值，我國將電動車組作為高速鐵路客運(yùn)專線的牽引載體，并于高速鐵路沿線上方設(shè)置了27.5 kV的接觸網(wǎng)系統(tǒng)。隨著民眾動物保護(hù)方面意識的逐步提升和生態(tài)環(huán)境的良好改善，鳥類繁衍的速度越來越快。但是，由于人類活動范圍的逐步擴(kuò)張，人與動物在生存空間上出現(xiàn)了很大重疊。在高速鐵路投入運(yùn)營后，接觸網(wǎng)線路常因鳥害出現(xiàn)短路跳閘事故，嚴(yán)重影響高速鐵路動車組列車的運(yùn)行。當(dāng)前，我國高速鐵路接觸網(wǎng)因鳥類活動而產(chǎn)生的線路故障率在線路故障總數(shù)中排名第三，僅次于雷擊與外力破壞。為提升高速鐵路的運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量與高速鐵路的運(yùn)行可靠性[1]，防治高速鐵路接觸網(wǎng)鳥害十分必要。

1 高速鐵路接觸網(wǎng)鳥害故障的分類與成因

1.1 筑巢類鳥害故障

筑巢類鳥害故障是指接觸網(wǎng)線路因鳥類在設(shè)備相關(guān)結(jié)構(gòu)筑巢引發(fā)的短路故障。故障形成的根本原因在于鳥類建筑窩巢的相應(yīng)材料與高速鐵路接觸網(wǎng)帶電體靠近或接觸，導(dǎo)致高速鐵路接觸網(wǎng)線路短路而引發(fā)故障。

1.2 猛禽類鳥害故障

猛禽類鳥害故障是接觸網(wǎng)線路因老鷹、鷂子或貓頭鷹等猛禽在高速鐵路接觸網(wǎng)線路桿塔上對其他小動物進(jìn)行獵食時造成的高速鐵路接觸網(wǎng)跳閘故障。故障形成的根本原因在于老鷹、鷂子或貓頭鷹等猛禽在高速鐵路接觸網(wǎng)導(dǎo)線上方食用小動物時，將流出的小動物內(nèi)臟掉落至高速鐵路接觸網(wǎng)線路的絕緣子上，導(dǎo)致其全部短接或部分短接而引發(fā)接地短路。

1.3 泄糞類鳥害故障

泄糞類鳥害故障是高速鐵路接觸網(wǎng)線路因以魚蝦為主食的鳥類或體型較大的鳥類在高速鐵路接觸網(wǎng)線路桿塔上活動時排泄糞便導(dǎo)致的高速鐵路接觸網(wǎng)線路跳閘故障[2]。故障形成的根本原因在于此類鳥休息在高速鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備上方，所排泄的糞便長時間累積于高速鐵路接觸網(wǎng)絕緣子表面，導(dǎo)致絕緣子污閃。

1.4 其他鳥害故障

其他鳥害故障是指一部分鳥類喜歡用喙啄高速鐵路接觸網(wǎng)的復(fù)合絕緣子，導(dǎo)致高速鐵路接觸網(wǎng)復(fù)合絕緣子損壞的故障。該種鳥類做出此類行為的原因尚不明確。此外，高速鐵路接觸網(wǎng)附近大體型鳥類的飛翔或爭斗也可使高速鐵路接觸網(wǎng)出現(xiàn)短路事故。

2 鳥類筑巢位置特點

鳥類喜歡在高速鐵路接觸網(wǎng)的避雷器、供電線支柱、棘輪補(bǔ)償裝置、下錨支柱、硬橫梁吊柱及隔離開關(guān)等部位建筑窩巢，其中筑巢率最高的部位為高速鐵路接觸網(wǎng)隔離開關(guān)和棘輪補(bǔ)償裝置。由于隔離開關(guān)底座和棘輪補(bǔ)償裝置與高速鐵路接觸網(wǎng)帶電體的距離較近，嚴(yán)重威脅高速鐵路接觸網(wǎng)的安全運(yùn)行。

3 高速鐵路接觸網(wǎng)防鳥措施

3.1 封堵式防鳥措施

封堵式防鳥措施的主要手段是利用相關(guān)物理措施封堵鳥類，破壞鳥類在高速鐵路接觸網(wǎng)建筑窩巢的結(jié)構(gòu)條件，實現(xiàn)對筑巢類鳥害故障的有效規(guī)避。以防鳥網(wǎng)和防鳥罩作為封堵式防鳥措施的主要應(yīng)用設(shè)備，可有效提升高速鐵路接觸網(wǎng)硬橫梁吊柱底座和棘輪補(bǔ)償裝置底座位置的鳥害防治效果。但是，此種防鳥措施具有安裝工作量大、改造費用高等弊端，建議在高速鐵路建設(shè)時期實施同步設(shè)計與施工。

3.2 驅(qū)趕式防鳥措施

常見的驅(qū)趕方式主要有以下幾種：（1）風(fēng)車式驅(qū)鳥器，風(fēng)車在風(fēng)力作用下旋轉(zhuǎn)，并利用光學(xué)反射原理充分抓住鳥類的懼光特點，使其不敢在該處棲息與筑巢；（2）鳥刺式驅(qū)鳥器，通常采用多股鋼絞線，一端固定，一端散開，呈放射狀，阻止鳥類在該處棲息與筑巢；（3）超聲波驅(qū)鳥器，利用頻率大于20 000 Hz的超聲波對鳥類生理系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行刺激、干擾與破壞，使其遠(yuǎn)離超聲波覆蓋范圍；（4）智能型驅(qū)鳥器，充分結(jié)合高科技電子技術(shù)與鳥類學(xué)放射技術(shù)，具有拾音器探測與多普勒雷達(dá)探測功能，可在鳥類靠近時自動播放獵槍聲源或老鷹聲源，嚇阻鳥類靠近高速鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備；（5）視覺驅(qū)鳥，利用鳥類對天敵與紅色的懼怕，對其產(chǎn)生視覺驚嚇，達(dá)到驅(qū)鳥的目的；（6）氣味驅(qū)鳥，利用可對鳥類呼吸系統(tǒng)與神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響的特殊氣味完成驅(qū)鳥的目的。

3.3 混合式防鳥措施

在無法利用單一驅(qū)鳥措施取得理想防鳥效果時，可選取兩種或多種防鳥裝置解決高速鐵路接觸網(wǎng)鳥害問題。在運(yùn)用混合式防鳥措施防鳥時，需以特定設(shè)備類型為依據(jù)摸索規(guī)律，尋找出最適宜該設(shè)備的防鳥措施組合模式，最終獲得理想的防鳥效果。

3.4 引鳥式防鳥措施

鳥類通常會為了獲取充足食物、確保自身生存空間與育雛，需要在自身窩巢周圍劃取領(lǐng)地。因此，可利用此特征采取相關(guān)措施將鳥類引至別處，避免鳥類因防堵措施的應(yīng)用在高速鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備上隨意筑巢，有效規(guī)避鳥害故障。

3.5 人工清除、巡查式防鳥措施

人工清除、巡查防鳥式措施最為簡單、直接和有效。由于高速鐵路具有一定的封閉性，相關(guān)人員可利用高速鐵路沿線視頻設(shè)備，在第一時間發(fā)現(xiàn)高速鐵路接觸網(wǎng)的鳥巢，并運(yùn)用智能巡檢分析系統(tǒng)按時出巡和限時分析，及時發(fā)現(xiàn)鳥巢隱患[3]。需注意，應(yīng)在鳥類繁殖季節(jié)適當(dāng)增加人工巡檢次數(shù)。雖然人工清除、巡查防鳥措施能帶來最理想的防鳥效果，但該措施占用較多人力，也會對高速鐵路工區(qū)的正常檢修作業(yè)產(chǎn)生干擾。此外，較難發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)底座等隱蔽位置的鳥巢。

4 提升高速鐵路接觸網(wǎng)防鳥效果的建議

4.1 棘輪補(bǔ)償裝置防鳥建議

可用光片式、風(fēng)車式或鳥刺式驅(qū)鳥器驅(qū)趕鳥類；對棘輪補(bǔ)償裝置采取防鳥罩封閉的方法避免鳥類進(jìn)入防鳥罩；利用隔離板阻斷接觸網(wǎng)斜腕臂帶電體與鳥巢之間的通道。

4.2 避雷器底座和隔離開關(guān)防鳥建議

操作人員需在絕緣距離控制得當(dāng)?shù)臈l件下，在避雷器底座和隔離開關(guān)處安裝光片式或風(fēng)車式驅(qū)鳥器，也可利用智能型驅(qū)鳥器或超聲波驅(qū)鳥器對其進(jìn)行重點防范。

4.3 硬橫梁吊柱底座防鳥建議

利用光片式或風(fēng)車式驅(qū)鳥器驅(qū)趕鳥類，若某段高速鐵路接觸網(wǎng)鳥害嚴(yán)重或項目剛剛啟動，可利用防鳥網(wǎng)封閉吊柱上方硬橫梁，避免鳥類進(jìn)入其中。

4.4 承錨角鋼、線錨角鋼防鳥建議

利用光片式或風(fēng)車式驅(qū)鳥器來驅(qū)趕鳥類，或?qū)Ⅱ?qū)鳥器安裝于承錨角鋼與線錨角鋼柱頂，避免鳥類在此平臺上方建筑窩巢。

4.5 人工巡查防鳥建議

在將驅(qū)鳥器等防鳥措施應(yīng)用于高速鐵路接觸網(wǎng)的同時，需要加強(qiáng)人工巡查和清除鳥巢等防鳥工作，于每年2月份至5月份的鳥類筑巢高發(fā)期加大添乘頻次，并固定添乘交路。各運(yùn)營單位可以以自身實際情況為依據(jù)合理選擇添乘車次，以速度為200 km/h的車次為宜，確保每天添乘車次全面覆蓋高速鐵路上下行及有關(guān)聯(lián)絡(luò)線。此外，應(yīng)在鳥類筑巢的重點區(qū)段與時段加大添乘頻次，對鳥類建筑窩巢的重點部位，如棘輪補(bǔ)償?shù)鬃?、供電線格鉤鋼支柱、隔離開關(guān)底座、硬橫梁吊柱等地予以重點盯控。相關(guān)人員也應(yīng)做好線下巡視工作，確保工作過程中不留有死角，做到每間隔三天巡視一次一般區(qū)段，每天巡視一次鳥害多發(fā)區(qū)段，并加強(qiáng)視頻添乘工作，利用適宜的技術(shù)手段為添乘車次配備行車視頻記錄儀，保證巡視效果。

5 結(jié) 論

高速鐵路接觸網(wǎng)鳥害事故具有重復(fù)性、區(qū)域性、季節(jié)性與瞬時性的特征。在防治過程中，應(yīng)充分重視高速鐵路建設(shè)至運(yùn)行階段的各個環(huán)節(jié)，以“預(yù)防為主、安全第一”為高速鐵路接觸網(wǎng)鳥害防治工作的基本原則。對高速鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備鳥害的預(yù)防是艱巨而長期的工作，要求相關(guān)人員認(rèn)真總結(jié)鳥類筑巢特點，詳細(xì)分析鳥類于高速鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備處筑巢的安全系數(shù)，并利用設(shè)備防鳥與人工防鳥措施綜合防治高速鐵路接觸網(wǎng)鳥害事故，降低高速鐵路接觸網(wǎng)鳥害事故的危害。