架空輸電線路鳥害故障分析及防治對策

1、架空輸電線路鳥害故障分析及防治對策架空輸電線路大多運行在荒郊野外，它覆蓋面廣， 生態(tài)環(huán)境又變化無常，無疑要受到鳥類活動對它的影響。鳥害已嚴重地威脅著電力系統(tǒng)及網(wǎng)絡的安全運行，必須引起運行管理部門和電力線路工作人員的高度重視，線路的防鳥害工作刻不容緩。鳥類對架空電力線路的危害鳥類筑巢春季鳥類開始在輸電線路桿塔上筑巢、孵化。經(jīng)實地觀察，多是烏鴉、青鸛、蒼鷹等鳥類。這些鳥口叼樹枝、鐵絲、柴草等物，在線路上空或導線之間穿越飛行，當鐵絲等物落在橫擔與導線之間，就會造成線路故障。刮風時，桿塔上的鳥巢被風吹散掉落在帶電導線或懸瓶上，會造成短路接地故障。鳥類飛行體形較大的鳥類，如黑鸛，其體長1 米多，翅膀展開

2、更大。體形較大的鳥類空中爭斗時飛行在導線間可能造成相間短路或單相接地故障。鳥糞閃絡鳥糞閃絡是指由棲息在桿塔上的鳥類排泄物引起的閃絡事故。鳥糞（特別是青鸛拉的稀屎）污染絕緣子串，在空氣潮濕、大霧時易發(fā)生閃絡。鳥站在瓷瓶串（或硅子）上部的橫擔上向下拉稀屎并沿瓶串下流時造成單相接地，或者鳥糞隨風吹向帶電體造成空氣間隙擊穿，引起閃絡。河套地區(qū)鳥害情況地處河套平原的內蒙古巴彥淖爾電業(yè)局所轄的輸電線路基本上都處于河套灌區(qū)，受自然環(huán)境及外力的影響較大，近幾年連續(xù)不斷發(fā)生多次鳥害故障，已嚴重威脅到輸電線路的安全、穩(wěn)定運行。經(jīng)統(tǒng)計，1996 年2006 年，地區(qū)電網(wǎng)共計發(fā)生鳥害造成的線路跳閘35 次，占同期各類

3、障礙跳閘總數(shù)51 次的 68.63。下面是近 10 年來發(fā)生的鳥害情況：表一： 220 千伏線路鳥害故障統(tǒng)計1 / 6年份1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 故障次數(shù)2 3 1 0 3 4 2 1 3 3 0表二： 110 千伏線路鳥害故障統(tǒng)計年份1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 故障次數(shù)1 0 0 1 2 3 0 0 1 3 2從以上統(tǒng)計數(shù)字可以看出，220 千伏線路較110 千伏線路鳥害故障率高，而且呈逐年上升趨勢。受地區(qū)氣候特點和地理環(huán)境影

4、響，2001 年河套地區(qū)運行的21 條輸電線路鳥害故障達到高峰期。鳥害故障原因分析地形地貌輸電線路鳥害故障具有明顯的地形地貌特征。經(jīng)觀察，鳥害引起故障的桿塔周圍環(huán)境，多在靠近河流（排水渠）、稻田、魚池、低洼潮濕地帶，有較大樹木和一些村莊少、僻靜開闊的莊稼地帶。加之，近年來河套地區(qū)養(yǎng)殖業(yè)不斷擴大，再加上套區(qū)排灌，洼地積水多，引來大量的候鳥在此棲息、覓食。根據(jù)河套地區(qū)的資料統(tǒng)計，鳥害分布區(qū)域特征如表3 所示。季節(jié)特征鳥害造成線路故障時的氣象條件大多是晴天、陰雨天。鳥害一年四季均有發(fā)生，但各季情況又有所不同，其季節(jié)特征見表4。表 3：鳥害分布區(qū)域特征分布區(qū)域河流農(nóng)田森林開闊地平地沼澤地其他分布率（

5、%） 38 17 12 9 16 4 6季節(jié)一季二季三季四季發(fā)生率（ % ） 9 17 58 18表 4：鳥還故障的季節(jié)特征河套地區(qū)鳥害故障隨著季節(jié)變化表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。每年6 月初 11 月，大批的候鳥返回套區(qū)，這段時間在套區(qū)生活的候鳥食物主要來源于魚蝦、蟲類等。進入冬季，又全部返回南方，留在套區(qū)的候鳥也只有鷹類，老鷹的身材較大型候鳥身材小，絕緣子上方有空隙就可棲息，加之食量大、糞便多，當它站在絕緣子串上方排泄時就會引起接地短路故障。2 / 6時間特征據(jù)筆者統(tǒng)計分析，每年的5 月底到 12月初是鳥害發(fā)生的主要月份。從時段上看，多為夜間21： 00 06：00點左右。結合歷年線路鳥害故障情況

6、分析，鳥害頻發(fā)大多集中在每年的8、 9、10 三個月及每日的 22：00點至次日凌晨 04：00點之間。全年12 個月份中， 每年的 8、9、10 月份發(fā)生的鳥害故障占全年的78.8。電壓等級從鳥害造成故障的電壓等級看，80%發(fā)生在 220 千伏線路上 ,20% 發(fā)生在 110 千伏線路上。運行實踐表明，鳥類故障多數(shù)發(fā)生在110 千伏和 220 千伏電壓等級的線路中，35 千伏及以下電壓等級的線路故障較少。河套地區(qū)運行的輸電線路，220 千伏電壓等級的線路鳥害造成的故障跳閘就占66.67%。導線排列方式對于導線的排列方式，無論是水平排列、三角排列或垂直排列，都有鳥害故障發(fā)生，無規(guī)律可循。但據(jù)統(tǒng)

7、計資料顯示，無論三角排列或垂直排列其上邊相以及上邊相的引流線絕緣子串較容易發(fā)生鳥害閃絡。桿塔類型統(tǒng)計資料顯示，直線桿塔上發(fā)生鳥害的機率較大，耐張桿塔引流線上發(fā)生鳥害的機率較小。鳥糞閃絡的特征鳥一般在凌晨覓食前排出大量的糞便，因此鳥糞閃絡事故多出現(xiàn)在這段時間，這也是鳥糞閃絡故障的一個顯著特征。鳥糞是一種極具導電性能的混合液體，當鳥起飛的一剎那，長長的稀屎會沿著瓶串瓷裙表面下滑，使絕緣子串上形成一條粘稠狀稀屎短路帶，當稀屎短路4 片以上絕緣子串時，即可引發(fā)一次單相接地故障。鳥落在桿塔橫擔上或在桿塔附近飛翔時，其排泄物呈流體狀并且部分橋接了導體與桿塔之間的絕緣子而導致閃絡。鳥糞造成閃絡多數(shù)沿瓷瓶串，

8、約占70，沿空氣間隙閃絡約占30。沿瓷瓶閃絡是由于鳥類糞便順著瓶串下滑造成單相接地，沿空氣閃絡多數(shù)是由于風吹鳥糞，使鳥糞對過引線或對橫擔與帶電體放電閃絡。另外，當鳥糞積累到一定數(shù)量后，在潮濕的情況下也會發(fā)生閃絡。鳥害故障具有繼發(fā)性，某處故障會在同一天（恰好趕上適宜的氣象條件）或相隔幾天再次甚至多次發(fā)生。3 / 6值得注意的是， 鳥糞閃絡是一種突發(fā)性事件，閃絡前沒有任何征兆，閃絡時也極少為人所見，只能事后（巡線、登桿塔檢查）進行判斷。因此，鳥糞痕跡的存在一直作為判斷是否為鳥糞閃絡的重要依據(jù)。鳥害的其它成因基建安裝遺留問題。線路施工完畢移交生產(chǎn)運行時，由于基建工程安裝的防鳥針較小，不但防不住鳥，反

9、而給鳥提供了良好的棲息之地，從而導致鳥害故障的發(fā)生。原始防鳥設施陳舊。 原有的防鳥設施陳舊， 在鳥害發(fā)生的線路上加裝了大型防鳥針（直徑約 500 600 毫米），在一定的程度上起到了防鳥的作用，取得了明顯的效果，但經(jīng)過幾年運行，又再次發(fā)生鳥害。環(huán)境的改變使鳥害增多。近幾年，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的擴大，致使多種候鳥活動、棲息在整個河套地區(qū)。前幾年沒有候鳥出現(xiàn)的地方也出現(xiàn)了候鳥，從而導致輸電線路鳥害的范圍區(qū)域不斷擴大，各種形式的鳥害故障不斷增加。鳥害故障的防治對策安裝驚鳥器， 阻止鳥類在桿塔上活動。在桿塔上裝設了能產(chǎn)生聲光信息及能發(fā)出聲響的風車、擋板和反光鏡片等，驚嚇驅逐鳥類不敢靠近而遠離桿塔，在最初的22

10、0 千伏線路上起到了作用；在桿塔上捆綁紅布條或驚鳥彩旗，對鳥起到一定的驚嚇作用；安裝大型防鳥針， 阻止鳥類在桿塔上的關鍵部位活動。采用 GJ-120 型鋼絞線（ 19 股）裝于瓷瓶串上方 （針體高度： 220 千伏600900 毫米，個別地段加大至800-1000 毫米； 110 千伏400600 毫米）并用并溝線夾把鋼絞線與橫擔夾緊，將鋼絞線散成球狀，覆蓋范圍增大到整個橫擔，使鳥不能在此停留，沒有落腳點。大大降低了鳥害故障造成的線路跳閘，至今取得了理想的防鳥效果；研制新型防鳥針。在防鳥針座的制作和轉動上下功夫，自行加工研制出了萬向節(jié)型、推拉型、折疊轉動型等新型防鳥針。通過現(xiàn)場的試用，推拉型和

11、折疊轉動型兩種加工簡單，便于安裝和檢修，防鳥效果明顯。在桿塔上安裝引鳥箱。這樣既減少了鳥類對線路運行的影響，也使鳥類的繁衍生息受到保護?，F(xiàn)有防鳥害措施的利弊分析4 / 6在桿塔頂部涂刷紅油漆、掛小紅旗、安裝風鈴等。該方法簡單易行，在安裝初期確實起到驚嚇鳥的作用。但鳥類容易適應，長期防鳥性能差。安裝轉動風輪、塑料風車。在風力作用下轉動，對鳥有一定的驚嚇作用。由于材質老化，持久性差，仍不能防止鳥類筑巢。橫擔絕緣子正上方安裝防鳥刺，控制鳥棲息位置。一種是用多股鋼絞線，一端固定， 一端散開， 成蘑菇狀。優(yōu)點：制作安裝方便；缺點：時間長鋼針易變形，變形到一定程度，大鳥仍能在此棲落。另一種是用冷拔鋼絲焊接

12、成云杉樹狀，安裝方便，不易變形。在桿塔頂部顯眼位置安裝驚鳥牌。選擇鳥的敏感色彩，噴涂制作反光圖案鋁牌，支撐架可輕微轉動，具有不銹蝕、不褪色等特點。驚鳥牌參照了民航系統(tǒng)驅鳥經(jīng)驗，效果比較明顯。安裝大盤徑絕緣子。在懸垂絕緣子串上方加裝一片大盤徑絕緣子或玻璃絕緣子，直徑在380 470 毫米之間，缺點是增加了檢修工作難度。加裝大硅橡膠傘群。安裝在第一片絕緣子上方，受材質限制，直徑一般在100 600 毫米。優(yōu)點：與合成絕緣子同一材料，不增加檢修工作難度，直徑較大，防鳥效果較上種方法明顯，不但有防污作用還能提高線路耐雷擊水平。缺點：直徑不宜超過700 毫米，否則在重力作用下會產(chǎn)生變形。加裝防鳥擋板。安

13、裝復雜，成本高，裝絕緣防鳥擋板110 千伏每基材料費在2200 元左右， 220 千伏每基材料費在 3100 元左右，而且容易被風吹翻掉，影響檢修，加上壽命短，一直沒有真正推廣。地區(qū)不同，情況不同，預防鳥害故障也應根據(jù)當?shù)貧庀蠹傍B類活動的規(guī)律，結合行之有效的防鳥害經(jīng)驗，科學防范才能最終取得理想效果。防鳥害措施新思路綜合各種防鳥裝置的優(yōu)缺點，結合 10 多年來的運行經(jīng)驗及與鳥害研究的經(jīng)歷，筆者認為有以下4 種防鳥害方法可供參考：安裝電子驅鳥裝置。電子驅鳥裝置以太陽能為動力，每隔數(shù)分鐘便自動發(fā)出驅鳥鳴叫，并伴有頻閃燈，起到驅鳥的作用。這種驅鳥裝置每基鐵塔需安裝一個，價格昂貴，大約3000 元左右。

14、5 / 6安裝防鳥刺。成本低廉，制作簡單。原材料采用多股鋼絞線，為了防止變形，每股鋼絞線繞成彈簧，底座只需一個緊固螺絲，便于安裝和拆卸。合成絕緣子第一片傘裙上方加裝一片大硅橡膠傘裙?？紤]到直徑過大，可與廠家協(xié)商生產(chǎn)時在硅橡膠內部增加多層絕緣內襯，以提高它的剛度。安裝簡單，且不需對外停電，價格在每只150 元左右，值得推廣。與廠家協(xié)商改變合成絕緣子結構設計。在原合成絕緣子大小傘的基礎上，中間間隔添加12 片大傘裙， 當有鳥糞滴落時，可起到隔斷作用。由于增大傘裙，干弧距離也略有增大，耐雷擊水平也相應提高。此外，在冬季還可以有效防止冰雪積聚，提高合成絕緣子抗露閃、冰閃能力。這種設計更適合220 千伏及以上線路，在河套地區(qū)有非常好的應用效果。編后語隨著人類對自然生態(tài)