架空輸電線路鳥類活動(dòng)分析與研究

毛曉坡，鄧德慧，孔巾嬌，周學(xué)明，周光遠(yuǎn)，付劍津，李朝暉

（1.國網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學(xué)研究院，湖北 武漢 430077；2.國網(wǎng)湖北省電力有限公司荊門供電公司，湖北 荊門 448000）

0 引言

隨著生態(tài)環(huán)境越來越好，鳥類數(shù)量不斷增加，活動(dòng)范圍不斷變廣，鳥類選擇在穩(wěn)固、高大的輸電線路桿塔上搭建的鳥巢越來越多，鳥類在桿塔上頻繁活動(dòng)極易造成輸電線路發(fā)生故障，影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行［1-3］。為了分析鳥類活動(dòng)在桿塔上的特點(diǎn)，在湖北電網(wǎng)某220 kV線路93號(hào)和99號(hào)桿塔上各安裝一套在線監(jiān)測裝置，該線路位于漢江邊上，鳥類遷徙通道內(nèi)。

通常輸電線路鳥害是由鳥糞引起的，特別是大型鳥類遷徙季節(jié)，當(dāng)輸電線路桿塔位于遷徙通道內(nèi)，鄰近水源，便容易引起鳥類停留［4-6］。盡管輸電桿塔上安裝了防鳥刺和防鳥擋板，起到了一定的防鳥效果［7-9］。然而，由于對(duì)鳥類在桿塔上的活動(dòng)特性不是很了解，使得在安裝了防鳥刺和防鳥擋板的桿塔上，依然有鳥害跳閘事件的發(fā)生［10-13］。本文通過在線監(jiān)測觀鳥裝置分析鳥類活動(dòng)特征，以及新型復(fù)合氣味驅(qū)鳥劑的使用，分析該技術(shù)的驅(qū)鳥效果。

本文設(shè)計(jì)了一款具有高清自動(dòng)圖像拍攝、圖像實(shí)時(shí)傳輸至云平臺(tái)、功耗低、體積小重量輕、易于安裝的鳥類觀測設(shè)備，安裝于鐵塔后進(jìn)行落鳥自動(dòng)拍攝監(jiān)測，獲取有效的、完整的線路鐵塔落鳥活動(dòng)習(xí)性資料，便于選取具有針對(duì)性驅(qū)鳥手段及進(jìn)行驅(qū)鳥裝置安裝，達(dá)到趨避鳥害的目的。針對(duì)電力系統(tǒng)的架空輸電線路中普遍存在的鳥害問題，研究開發(fā)了具有緩慢持久、長期有效地釋放出影響禽鳥中樞神經(jīng)系統(tǒng)的復(fù)合氣味驅(qū)鳥高分子材料，如圖1所示。

圖1 在線監(jiān)測裝置和復(fù)合氣味驅(qū)鳥劑實(shí)物圖Fig.1 Picture of real online monitoring device and compound odor bird repellent

1 93號(hào)桿塔觀鳥記錄

通過93號(hào)桿塔觀鳥記錄，如圖2、表1和圖3所示。通過表1 可以知道，2021 年12 月份，93 號(hào)桿塔落鳥類型為黑鸛和喜鵲，其中，黑鸛屬于候鳥，喜鵲屬于留鳥。結(jié)合圖3可以知道，落鳥次數(shù)一共是9次，鳥類在桿塔停留時(shí)間為7 s～70 s，這是由于線路桿塔上安裝了驅(qū)鳥劑，使得鳥類難以忍受驅(qū)鳥劑氣味，短暫停留后，離開線路桿塔。由于喜鵲體型較小，引起線路跳閘的往往是大型鳥類，如黑鸛，一共監(jiān)測到黑鸛4次停留，停留時(shí)間為12 s～70 s，其中在2021年12月2日，5：00-7：00，停留了3次；12月4日10：00-11：00，停留了1次。

圖2 93號(hào)桿塔鳥類圖像Fig.2 Image of bird on tower No.93

表1 93號(hào)桿塔監(jiān)測鳥類活動(dòng)情況Table 1 Bird activities monitored on tower No.93

圖3 某220 kV輸電線路93號(hào)桿塔鳥類停留時(shí)間Fig.3 Birds stay time on No.93 tower of a 220 kV transmission line

2 99號(hào)桿塔觀鳥記錄

通過99號(hào)桿塔觀鳥記錄，如圖4、表2和圖5所示。通過表2 可以知道，2021 年12 月份，99 號(hào)桿塔落鳥類型為黑鸛、喜鵲和啄木鳥，啄木鳥屬于留鳥。結(jié)合圖5可以知道，落鳥次數(shù)一共是19 次，鳥類在桿塔停留時(shí)間為6 s～138 s。一共監(jiān)測到黑鸛9 次停留，停留時(shí)間為6 s～116 s。其中在2021年12月9日-12月10日，7：00-8：00、10：00-11：00、17：00-18：00，各停留了1 次；12 月15 日，17：00-18：00 停留1 次；12 月28 日-12 月30日，9：00-11：00、18：00-22：00，一共停留了5次。

圖4 99號(hào)桿塔監(jiān)測鳥類活動(dòng)圖像Fig.4 Bird activity image monitored on tower No.99

表2 99號(hào)桿塔監(jiān)測鳥類活動(dòng)情況Table 2 Bird activities monitored on tower No.99

圖5 某220 kV輸電線路99號(hào)桿塔鳥類停留時(shí)間Fig.5 Birds stay time on No.99 tower of a 220 kV transmission line

3 大型鳥類在桿塔上的活動(dòng)特征分析

2021年12月份，兩基桿塔一共監(jiān)測到黑鸛13次，日期主要分為4個(gè)時(shí)間段12月2日—12月4日、12月9日-12 月10 日、12 月15 日、12 月28 日-12 月30 日，如圖6所示。通過圖6可以知道，黑鸛在桿塔上停留的時(shí)長很短，6 s～116 s，這主要是因?yàn)闂U塔上安裝了驅(qū)鳥劑的原因，氣味基本能夠覆蓋整個(gè)桿塔范圍，使得鳥類難以在桿塔上長時(shí)間停留，從而有效避免了線路鳥害跳閘的發(fā)生。

圖6 兩基桿塔一共監(jiān)測到黑鸛9次Fig.6 Black stork detected 9 times on the two-based towers

輸電線路桿塔落鳥具體時(shí)間如圖7 所示，主要分為3 個(gè)時(shí)間段，5：00-8：00、10：00-11：00、17：00-22：00，通過圖7 可以知道，黑鸛基本不在下午停留桿塔。

圖7 輸電線路桿塔落鳥具體時(shí)間Fig.7 Specific time of bird landing on transmission line pole-tower

對(duì)比黑鸛、喜鵲和啄木鳥3 種鳥類在桿塔上的位置，如圖8 所示，黑鸛喜歡落在桿塔的邊緣，喜鵲和啄木鳥喜歡落在桿塔邊緣或者中間位置。分析認(rèn)為，受體型的影響，大型鳥類容易抓取桿塔邊緣位置站穩(wěn)和起飛，而小型鳥類在桿塔任意位置均可以站穩(wěn)和起飛。因此，在絕緣子的掛接位置上側(cè)的桿塔邊緣適當(dāng)加裝部分桿塔材料，向外延伸一定距離，可以有效防止鳥糞引起線路閃絡(luò)的問題，可以根據(jù)不同電壓等級(jí)，設(shè)計(jì)的延伸距離不同，并且桿塔兩側(cè)對(duì)稱布置，針對(duì)Ⅰ級(jí)鳥害區(qū)，220 kV桿塔向外延伸0.85 m，110 kV桿塔向外延伸0.55 m；針對(duì)Ⅱ級(jí)鳥害區(qū)，220 kV 桿塔向外延伸0.75 m，110 kV桿塔向外延伸0.45 m。

圖8 黑鸛、喜鵲和啄木鳥3種鳥類在桿塔上的位置Fig.8 The positions of the black stork,magpie and woodpecker on the tower

由于塔頂?shù)娘L(fēng)速較大，試點(diǎn)安裝時(shí)采用橫擔(dān)兩邊對(duì)稱安裝各1個(gè)驅(qū)鳥器，如圖9所示。

圖9 驅(qū)鳥劑安裝位置Fig.9 Bird repellent installation position

4 結(jié)語

通過安裝驅(qū)鳥劑，鳥類絕大部分都選擇遠(yuǎn)離驅(qū)鳥器的地方降落，即使傍晚和夜間降落的落鳥，在停留一段時(shí)間后也因驅(qū)鳥劑氣味影響而離開，說明驅(qū)鳥器的氣味驅(qū)鳥效果明顯。觀測發(fā)現(xiàn)鳥基本上都遠(yuǎn)離了驅(qū)鳥器，并停留時(shí)間很短后飛走，證明了驅(qū)鳥器的氣味是有作用的。

根據(jù)以上實(shí)際觀測情況，93號(hào)桿塔和99號(hào)桿塔為侯鳥類遷徙通道且靠近漢江，建議在候鳥遷徙路徑上的桿塔和運(yùn)行記錄中落鳥數(shù)量較大的重點(diǎn)桿塔上采用多點(diǎn)安裝，加大安裝數(shù)量以加大氣味濃度達(dá)到更好的驅(qū)鳥效果。