董慎學(xué)

摘 要：鳥(niǎo)害是威脅架空輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素之一。鳥(niǎo)害故障的基礎(chǔ)上架空輸電線路。近年來(lái)，筆者分析了鳥(niǎo)的特征和形成架空輸電線路損害的故障，并對(duì)鳥(niǎo)害故障進(jìn)行了綜合分析，提出了預(yù)防和控制的措施。以期為架空輸電線路運(yùn)維部門(mén)，以及鳥(niǎo)害控制工作提供參考。

關(guān)鍵詞：架空線路;鳥(niǎo)害故障;防治措施

引言

隨著我國(guó)生態(tài)保護(hù)和退耕還林政策的逐年推進(jìn)，鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量不斷增加，活動(dòng)頻繁。鳥(niǎo)類(lèi)侵入架空輸電線路設(shè)施的現(xiàn)象有增多的趨勢(shì)，造成的損失也越來(lái)越大。因此，了解鳥(niǎo)類(lèi)損傷故障的特征和形成機(jī)理，選擇有效的預(yù)防鳥(niǎo)類(lèi)損壞措施，對(duì)保證輸電線路的安全運(yùn)行具有重要意義。對(duì)架空輸電線路鳥(niǎo)害的故障特征、形成機(jī)理及防治措施進(jìn)行了總結(jié)和分析，以期為架空輸電線路鳥(niǎo)害防治工作提供參考。

鳥(niǎo)類(lèi)傷害事故多發(fā)生在110kV電壓等級(jí)線路，約占總事故的80%，而220kV及以上電壓等級(jí)線路僅占20%左右。這主要是受鳥(niǎo)類(lèi)生活習(xí)性和活動(dòng)區(qū)域的影響。110kV電壓等級(jí)線塔高度一般在10米以上到30米以上，正好是鳥(niǎo)類(lèi)適宜活動(dòng)和筑巢的地方。由于線塔的水平支撐相對(duì)牢固，鳥(niǎo)類(lèi)傾向于在此筑巢。據(jù)統(tǒng)計(jì)，雷擊、外力破壞和鳥(niǎo)害是架空輸電線路受到威脅的三大主要原因，鳥(niǎo)害排在第三位。因此，相關(guān)部門(mén)必須更加重視?shū)B(niǎo)類(lèi)危害的防治，采取綜合防治措施，力求將危害降到最低。

故障類(lèi)型

鳥(niǎo)糞閃絡(luò)是由棲息在桿塔上的鳥(niǎo)糞引起的閃絡(luò)事故。根據(jù)其形成機(jī)理，將鳥(niǎo)糞閃絡(luò)分為兩種：一種是鳥(niǎo)糞污染絕緣子引起的閃絡(luò)，另一種是鳥(niǎo)糞掉落使絕緣子串附近電場(chǎng)發(fā)生畸變引起的閃絡(luò)。春天，鳥(niǎo)兒在輸電線路的桿塔上筑巢孵化。當(dāng)鳥(niǎo)類(lèi)筑巢時(shí)，它們會(huì)叼著樹(shù)枝、電線、木柴和其他東西在嘴里飛過(guò)線或電線之間。當(dāng)電線和其他東西落在橫桿和電線之間時(shí)，線就會(huì)斷。較大的鳥(niǎo)類(lèi)，如水鳥(niǎo)、白鷺，其展開(kāi)翅膀可達(dá)1米以上。大鳥(niǎo)在電線之間飛行，這會(huì)導(dǎo)致交替短路或單相接地故障。鳥(niǎo)類(lèi)會(huì)在桿子上筑巢或停留在塔的頂部，所以，蛇會(huì)爬到塔的頂部來(lái)捕食鳥(niǎo)類(lèi)。蛇體較長(zhǎng)，爬到塔頂時(shí)，而絕緣體較短，就發(fā)生了閃絡(luò)事故。

鳥(niǎo)害故障特征

2.1地理環(huán)境特征

由于不同的鳥(niǎo)類(lèi)有不同的棲息習(xí)性和環(huán)境要求，這就形成了地理環(huán)境特征的斷層。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，鳥(niǎo)類(lèi)損傷斷層多發(fā)生在人少的丘陵、山地、水田，及附近無(wú)林水庫(kù)或池塘。原因是：這樣的區(qū)域可以為鳥(niǎo)類(lèi)提供充足的食物，而且，沒(méi)有高大的樹(shù)木。為了繁殖和考慮自身的安全，鳥(niǎo)類(lèi)不得不選擇在輸電線路的桿塔上筑巢。因此，這些地區(qū)很容易發(fā)生鳥(niǎo)類(lèi)損壞故障。

2.2季節(jié)性特征

由于鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)受季節(jié)影響較大，線路鳥(niǎo)類(lèi)損傷故障也具有明顯的季節(jié)性特征。研究發(fā)現(xiàn)，冬季和春季是鳥(niǎo)類(lèi)損傷的多發(fā)季節(jié)。其原因是：冬季，由于鳥(niǎo)類(lèi)的自然棲息地環(huán)境惡劣，鳥(niǎo)類(lèi)墜落電線桿和電線塔的概率增大。此外，由于冬季少雨，鳥(niǎo)糞落在絕緣體表面不易被沖刷掉，從而，增加了鳥(niǎo)糞污閃的概率。而春季是鳥(niǎo)類(lèi)繁殖的高峰季節(jié)，筑巢量增大，鳥(niǎo)害的概率成倍地增加。每年八月到十月也是莊稼成熟和收獲的季節(jié)。鳥(niǎo)類(lèi)吃得多，從而也相應(yīng)地增加了它們的排泄量，增加了故障。

2.3時(shí)間特征

鳥(niǎo)類(lèi)糞便閃絡(luò)故障多發(fā)生在夜間，白天相對(duì)較少。究其原因，主要有兩個(gè)方面：候鳥(niǎo)覓食方便，夜間棲息于鐵塔上，排放糞便污染絕緣子，造成絕緣子閃絡(luò)故障;冬夜?jié)穸却?，有霧，小雨，小雪會(huì)稀釋糞便，使絕緣子絕緣水平明顯下降，導(dǎo)致絕緣子閃絡(luò)故障。大鳥(niǎo)通常大便在桿塔或在起飛前，糞便是連續(xù)的，稀釋和活動(dòng)，糞便存根線之間的氣隙和橫向桿，使空氣絕緣組合差距縮短，導(dǎo)致電路遭到破壞。

2.4電壓等級(jí)

從鳥(niǎo)害故障線路的電壓等級(jí)來(lái)看，鳥(niǎo)害主要發(fā)生在110k V、220k V、500kV電壓等級(jí)的線路中，35kV及以下的鳥(niǎo)害故障較少。原因是35kV以下的電壓等級(jí)大多為城市配電網(wǎng)，附近鳥(niǎo)類(lèi)較少，鳥(niǎo)糞量很小。此外，電壓低，可以打破的空氣距離非常小。絕緣子不受等壓環(huán)的束縛，被傘裙遮擋，故鳥(niǎo)糞閃絡(luò)的概率不大。

2.5瞬間性、繼發(fā)性特征

瞬間性是指，鳥(niǎo)害故障短時(shí)間接地跳閘，一般均能重合成功。 繼發(fā)性是指鳥(niǎo)害故障會(huì)在同一天或相隔幾天，再次甚至多次發(fā)生，故障點(diǎn)相對(duì)集中，往往在同一基桿塔發(fā)生重復(fù)性閃絡(luò)，或者相鄰塔位發(fā)生閃絡(luò)。

鳥(niǎo)害故障成因

3.1鳥(niǎo)糞污染絕緣子引起的閃絡(luò)

鳥(niǎo)糞污染絕緣子引起的閃絡(luò)一般認(rèn)為有兩種機(jī)理。其一是由于很稀的鳥(niǎo)糞傾瀉在絕緣子表面，這種稀的鳥(niǎo)糞導(dǎo)電率非常高，當(dāng)鳥(niǎo)糞量達(dá)到一定程度時(shí)，就會(huì)短接絕緣子傘裙邊，而導(dǎo)致絕緣子串的沿面閃絡(luò)。其二是鳥(niǎo)糞在同一絕緣子串日積月累，干鳥(niǎo)糞和濕鳥(niǎo)糞混合達(dá)到一定數(shù)量，一旦遇到濕潤(rùn)天氣，就會(huì)發(fā)生閃絡(luò)放電，這樣的閃絡(luò)形式與大氣污染在絕緣子串表面積污，所引起的污穢閃絡(luò)十分類(lèi)似.

3.2鳥(niǎo)糞下落畸變絕緣子串附近電場(chǎng)引起的閃絡(luò)

在模擬絕緣子鳥(niǎo)糞閃絡(luò)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，對(duì)鳥(niǎo)糞閃絡(luò)機(jī)理及閃絡(luò)條件進(jìn)行了研究。 發(fā)現(xiàn)鳥(niǎo)糞閃絡(luò)主要是在鳥(niǎo)糞傾瀉的瞬間，絕緣子串附近的電場(chǎng)畸變，進(jìn)而導(dǎo)致?lián)舸?，而不是以往僅僅認(rèn)為的絕緣子串的沿面閃絡(luò)。 對(duì)于此類(lèi)閃絡(luò)故障，絕緣子串表面并無(wú)鳥(niǎo)糞沾附。 因此，原來(lái)認(rèn)為的許多不明原因的閃絡(luò)故障中，應(yīng)有相當(dāng)一部分實(shí)際上屬于鳥(niǎo)糞閃絡(luò)。研究結(jié)果表明，鳥(niǎo)糞閃絡(luò)具有一定的規(guī)律性。

鳥(niǎo)害防治措施

4.1驅(qū)鳥(niǎo)型措施

它就是設(shè)法讓鳥(niǎo)類(lèi)遠(yuǎn)離架空線路設(shè)施。目前，在中國(guó)架空輸電線路上應(yīng)用較多的驅(qū)鳥(niǎo)裝置有風(fēng)車(chē)式驅(qū)鳥(niǎo)器等。

1. 風(fēng)車(chē)式驅(qū)鳥(niǎo)器是中國(guó)最早進(jìn)入市場(chǎng)的驅(qū)鳥(niǎo)器。其原理是將風(fēng)車(chē)式的驅(qū)鳥(niǎo)器安裝在鐵塔上，在風(fēng)的作用下驅(qū)鳥(niǎo)器旋轉(zhuǎn)來(lái)恐嚇鳥(niǎo)類(lèi)。有的在驅(qū)鳥(niǎo)器上還涂上一層反光材料，在太陽(yáng)的照射下，反光來(lái)驅(qū)趕鳥(niǎo)。 現(xiàn)場(chǎng)中還有將此類(lèi)驅(qū)鳥(niǎo)器外型作成鷹狀的。
2. 防鳥(niǎo)刺為一束向上的鋼刺，罩住絕緣子串上方橫擔(dān)，一般用多股鋼絞線，一端固定、一端散開(kāi)，形成“蘑菇”狀，或采用冷拔鋼絲焊接成“云杉樹(shù)”狀。

4.2隔離或加固措施

它將鳥(niǎo)類(lèi)的活動(dòng)與電線的重要部分分開(kāi)。目前，在架空輸電線路中，應(yīng)用較多的隔離措施有：絕緣和防鳥(niǎo)擋板、過(guò)負(fù)荷阻擋帽和桿頂防鳥(niǎo)罩等。

例如，對(duì)于防制烏鴉，由于其主要的團(tuán)體活動(dòng)集中在秋季和冬季末，根據(jù)烏鴉的特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)在秋季使用，根據(jù)通常的操作經(jīng)驗(yàn)為多個(gè)線段設(shè)置好聲音，提前采取措施，因?yàn)闉貘f經(jīng)常聚集在電塔上休息，因此，針對(duì)線路塔架和地線導(dǎo)向器的薄弱部位應(yīng)優(yōu)先加固，若有大量飛鳥(niǎo)棲息在塔架和地線的導(dǎo)向器上，就會(huì)發(fā)生導(dǎo)線地應(yīng)力迅速增大所造成的事故。同時(shí)，在重點(diǎn)地區(qū)可采用聲波驅(qū)蟲(chóng)劑，或人工驚嚇等方法，防止大量的鳥(niǎo)群聚集，威脅傳輸電線。烏鴉是中國(guó)北方常見(jiàn)的留鳥(niǎo)。冬天，禿鼻烏鴉、寒鴉和大嘴烏鴉經(jīng)常成群結(jié)隊(duì)地生活。冬季覓食時(shí)，群體經(jīng)常出現(xiàn)在田間，經(jīng)常棲息在架空輸電線路的塔上，對(duì)輸電線路的安全運(yùn)行構(gòu)成了極大的威脅。因此，根據(jù)不同的鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)的季節(jié)性差異，以及它們的習(xí)慣和活躍的季節(jié)，應(yīng)采取不同的應(yīng)對(duì)措施，以實(shí)現(xiàn)鳥(niǎo)害的合理和有效預(yù)防。

4.3引導(dǎo)措施

它是指在鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)區(qū)，如果隔離效果有限，不應(yīng)強(qiáng)行推出，而要主動(dòng)為鳥(niǎo)類(lèi)提供棲息地。如，在線路附近放置人工電線桿以吸引鳥(niǎo)類(lèi)停留，從而，減少它們對(duì)線路設(shè)施的影響。

總結(jié)

要防止送電線路鳥(niǎo)害事故的發(fā)生，單憑一種防鳥(niǎo)害措施是不能收到滿意效果的，鳥(niǎo)害的防治需要結(jié)合輸電線路運(yùn)行特性、鳥(niǎo)類(lèi)習(xí)性和地區(qū)環(huán)境特點(diǎn)，動(dòng)態(tài)綜合防治是一個(gè)長(zhǎng)期性的綜合問(wèn)題。只有不斷地去總結(jié)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)，并與新理論、技術(shù)、工藝相結(jié)合，才能夠真正高效的解決此類(lèi)問(wèn)題，確保輸電線路安全可靠運(yùn)行。

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