基于架空输电线路新型防鸟装置的研究马克俊

基于架空输电线路新型防鸟装置的研究马克俊

马克俊马明栋马向国

(宁夏送变电工程公司应急抢修中心)

摘要:近几年，高压输电线路上的鸟害故障呈逐年上升趋势。工作人员在防鸟技术方面开展了大量的研究与实践工作：安装防鸟挡板、固定式防鸟刺和声光驱鸟器等。如今，防鸟害工作取得了显著成效。本文分析了高压线路鸟害故障原因及其特点，从各供电局高压线路防鸟害措施的研究历程中总结出有自己特色的防鸟措施，并对今后的宁夏高压线防鸟措施提出自己的主张。

关键词:高压输电线路鸟害防鸟装置防鸟措施

1．引言

输电线路是电力系统的动脉，其运行状态直接决定电力系统的安全和效益。为提高线路安全、可靠、充足的电力供应的需要，使其增强电网抵御鸟害跳闸的能力，需要对不同输电线路以及同一条线路的鸟害区段进行防鸟处理。从长远来看，提高输电线防鸟害水平，可以巩固电网网架结构，增强电网防鸟害、外力破坏的能力，减少因鸟类栖息、筑巢等造成高压输电线路跳闸对电网的损害，并降低因抢修受损的电网设施而进行的二次投资，为电网运行带来长期的经济效益。

本文通过分析宁夏区内线路防鸟工作现状，，针对其存在的不足之处和弊端，结合线路巡视情况，提出研制新型防鸟装置的要求。

2．高压线路鸟害故障原因及其特点

高压输电线路鸟害问题一直是影响输电线路安全运行的一大隐患，为了减少鸟害引发的线路跳闸事故，线路运行管理部门虽采取多种措施来预防鸟害，但是鸟害事故依然屡屡发生。另一方面，随着生态环境改善，输电线路杆塔成为鸟类筑巢繁衍、栖息的理想场所，尤其是110kV～330kV输电线路杆塔，鸟类筑巢的比例最大，鸟类的排泄物和筑巢用材料，都极易引起线路跳闸和相间短路，给输电线路的安全稳定运行带来了极大的隐患。目前送变电应急抢修中心运维线路38条公网线路，1552.804公里，3967基杆塔。每年鸟类迁徙季节，中心花费了大量的人力、物力拆除鸟窝。针对这一现状，应急抢修中心成立课题研究小组，研究、制定减少鸟类在杆塔上筑巢数量、憩息频次的措施和方案，减少因鸟害引起的线路故障。

鸟害故障发生的原因是鸟群或体形较大的鸟长时间在杆塔上休息、嬉戏，特别是在傍晚，它们就会汇集到杆塔上，把大量的粪便留在杆塔构件及绝缘子上，严重鸟害地段杆塔上部塔头上基本全部覆盖鸟粪。

造成高压线路跳闸的直接原因也就是它们的粪便，当鸟站在绝缘子挂点上方塔材上排便，粪便就落在绝缘子裙边上，由于其粪便存在粘连性，而沿绝缘子裙边下滑并不断拉长，致使绝缘子串爬电距离减小。当绝缘子串爬电距离减少到一定程度时，在高电压作用下，就会造成带电导线电弧沿绝缘子串对杆塔构件放电，导致线路发生接地故障而跳闸，在线路故障巡查中，我们曾经发现过偶尔有鸟在线路跳闸瞬间被电击死、坠落在地面的情况。另外一种普遍情况是因为鸟粪在绝缘子上不断堆积，造成绝缘子表面严重积污，形成污秽层，在雾、露、霜、雪等气象条件下，污秽层湿润后，使其表面电导率增加，绝缘子泄漏电流急剧增大，产生局部放电并发展为沿面闪烙，造成线路发生接地故障而跳闸。

高压线路上的鸟害故障有以下特点：一是鸟害故障基本发生在春、秋季，一般是每年的9月份到次年的4月份，这个时间正是候鸟迁徙的时间；二是鸟害故障发生的不规则、不确定性；三是鸟害都是发生在直线杆塔悬垂绝缘子串（中相居多）或者是耐张杆塔引流线悬垂绝缘子串上；四是发生鸟害故障的区域附近均有水库、池塘或大山段等（如青铜峡水库旁边）；五是发生鸟害故障的直接原因都是由鸟粪引起，且这些鸟的体形一般都比较大。

（1）环境背景

近年来，随着宁夏地区电网建设快速发展，鸟类在输电线路杆塔上筑巢数量与日巨增，造成输电线路运行维护工作量、线路安全运行隐患不断攀升，给线路管理部门带来了巨大工作压力。

应急抢修中心输电线路鸟窝缺陷统计表

（单位：个）

表1：鸟窝统计柱状图

数据来源：应急抢修中心年度缺陷统计表（2012年、2013年、2014年）

制表人：马克俊统计时间2014年07月26日

从统计图可以看出，近几年来鸟类在线路杆塔危险部位筑巢的数量呈逐年增多的趋势，尽管应急抢修中心花费了大量的人力、物力迁移鸟巢，防治鸟害，仍无法有效预防鸟害故障的发生。

3．高压线路防鸟害措施的研究与实践经验

（1）防鸟装置介绍

普通防鸟刺的防鸟效果达不到预期的效果，鸟类始终会在杆塔上筑巢，并且防鸟刺容易损坏，成型后的防鸟刺根据安装位置的不同分中相和边相和水泥横担三种（如下照片所示）。

以上防鸟刺在短期内具备一定的驱鸟作用，

（2）防鸟水平简述

防鸟刺制作成型后，我们就基本能肯定它的防鸟作用，所以在2013年的11月份就在110kV宁古Ⅰ线36基杆塔上安装了126个防鸟刺；在2013年的12月份又在110kV宁宣线47基杆塔上安装了134个防鸟刺，以后陆续在我们所管辖线路有鸟类活动的区域大量安装防鸟刺，截止到2014年05月31日，我们在9条线路的重点区域上安装了防鸟刺2705个。从我们大量采用防鸟刺措施以来，我们所管辖线路杆塔的鸟窝无明显的下降趋势，经过统计，2013年固原局110kV线路的新增鸟窝为224处，占25.81%；统计数据说明，我们安装的防鸟刺防鸟害成效不显著。

数据来源：中卫供电公司线路运检一班线路巡视缺陷统计制表人：马克俊

制表时间：2014年05月10日

4．新型防鸟装置的研制说明

（一）装置简述及现状

当把一整套可旋转全天候的鸟刺通过固定螺丝固定在塔材上时，根据不同的塔型选择合适的固定点，并打开防鸟刺，根据横担头选择鸟刺的长度，然后打开太阳能的开关，开始蓄能，驱动转轴进行旋转，此防鸟装置可以达到全天候的惊鸟作用，当安装在横担上方时，鸟类无从落脚，继而也谈不上筑巢，所以在某种程度上可以完全达到驱鸟的作用。

效果图

我小组对2014年4月-2014年7月固原保线站所运维全部线路的鸟窝情况进行了统计，通过计算发现330kV线路杆塔筑巢率为：94.9%

（二）安装说明

新型防鸟装置支撑角铁的长短根据铁塔塔材宽度而定，在安装时首先确定安装地点和需要的塔材螺栓，然后拆下螺帽将新型防鸟装置的底座用支撑角铁套入螺栓卡在主材上，最后将螺帽拧上压紧。防鸟装置固定好后，就可以打开防鸟刺的松圈，调整防鸟刺的倾斜确定好防鸟区域半径。

5．小结

通过开始对宁夏区内的防鸟型式的分析，并组织团队讨论研究新型防鸟装置及其可行性，得出针对目前的情况，实现重鸟害区段的安装工作不难，并且联系相关设计单位对装置进行简化改造及升级设计，装置成本会降低，防鸟效果会提升，实际环境中，需要定期对设备进行维护，但不会逐年安排拆除鸟窝等、补装防鸟刺等消耗性行为，可以从根本上防止鸟害事故的发生。有效提高输电线路鸟害水平，确保输电线路安全稳定运行。