近年来, 因鸟害引起的架空送电线路跳闸故障频繁发生, 尽管线路维护人员在防鸟害方面做了大量的工作, 也增设了一些防鸟措施, 可是由于架空送电线路大多运行在荒山野外, 覆盖面广, 生态环境又变化无常, 因此必须吸取各个单位的先进经验, 根据沿线鸟类活动规律, 及时配置行之有效的防鸟措施, 避免送电线路跳闸故障的频繁发生。
1 鸟害引起的线路跳闸的主要原因
经查找资料及询问巡线维护人员, 线路鸟害的主要原因总结有以下几个方面。
(1) 春季鸟类开始在输电线路杆塔上筑巢产卵、孵化。经实地观察, 多是喜鹊、乌鸦、苍鹰等鸟类。这些鸟口叼树枝、铁丝、柴草等物, 在线路上空往返飞行, 当铁丝等物落在横担与导线之间, 会造成线路故障。刮风时, 杆塔上的鸟巢被风吹散掉落在带电导线或悬瓶上, 会造成短路接地故障。
(2) 绝缘子表面有鸟粪, 在毛毛雨、大雾等不好的天气下发生污闪;从已知现场情况来看, 发生的可能性极小, 一般鸟粪闪络当时, 天气良好。
(3) 鸟在展翅起飞时, 较大的身体短接了空气间隙造成闪络。体型较大的鸟类, 如一些水塘、湖泊附近的水鸟, 其体长1m多, 翅膀展开更大。体型较大的鸟类或鸟类争斗时飞行在导线间可能造成相间短路或单相接地故障。
注:1-漏水孔防止雨雪积水沤坏底座;2-调节孔调节挂钩螺栓位置, 满足不同尺寸角钢要求;3-挂钩螺栓
(4) 鸟在杆塔上方排便, 鸟粪沿瓷瓶串泻下后形成通道造成短路。这种方式被认为是鸟害跳闸的主要方式。由于鸟是一种较为清洁的动物, 尤其是成鸟一般不会在窝中排泄粪便。而鸟窝的搭建也是在横担靠杆或有支撑物如拉杆等处。只要在窝外排泄, 便有可能沿瓷瓶串造成放电通道。另外在水网地带经常有大型候鸟飞翔, 该种鸟群可能只是一种迁徙鸟类, 并不筑巢。根据天性一般选择在高处栖息, 且附近有自然水源, 便于饮水或捕食。经过的线路成为此种鸟类良好的栖息场所。每当季节来临之际, 有些杆塔上多则有十几只大型候鸟在瓷瓶串形成放电通道。
(5) 鸟粪不沿瓷瓶串而形成的放电通道。有些大型鸟类往往在凌晨起飞的时候排泄粪便, 这种情况可造成不在瓷瓶串表面而直接由导线—粪便—横担—地端, 形成放电通道。此种现象造成的故障点一般不易查寻。有时在导线上发现亮点, 在横担等构件上找不到, 有时在构件上发现亮点, 在导线上又找不到。
如图1所示。
此类鸟害造成线路跳闸烧伤痕迹均出现在第一片绝缘子表面和导线侧防振锤线夹处。一般情况都是瞬间单相接地。
2 鸟害故障发生的特征
2.1 鸟害引起故障的地形地貌
经观察, 鸟害引起故障的地形地貌, 多在靠近河流、水库、低洼潮湿地带;有较大树木和一些村庄少、僻静开阔的庄稼地带。
2.2 鸟类造成故障时的季节特征
鸟类造成线路故障时气象条件大多是晴天、阴雨天, 在雷暴日天气时很少发生。鸟害一年四季均有发生, 但各季情况有所不同。
2.3 鸟类故障的电压等级分布
从鸟类造成故障的电压等级看, 主要发生在110kV线路上, 大约占鸟害故障的70%。
2.4 鸟害造成闪络的特征
鸟落在杆塔横担上或在杆塔附近飞翔时, 其排泄物呈流体状并且部分桥接了导体与杆塔之间的绝缘而导致闪络。鸟害造成闪络多数沿瓷瓶串, 约占70%;沿空气闪络约占30%。沿瓷瓶串闪络是由于鸟类粪便顺着瓶串造成的单相接地, 沿空气闪络多数是由于风吹鸟粪, 使鸟粪对过引线或对横担与带电体放电闪络。另外当鸟粪积累到一定数量后, 在潮湿的情况下也会发生闪络。鸟害故障具有继发性, 某处故障会在同一天或相隔几天再次甚至多次发生。
3 预防鸟害的措施和方法
根据我们掌握的情况, 线路防鸟害故障主要采取以下几个方面的措施。
3.1 预防鸟害故障的组织措施
(1) 做好线路鸟害特征区域的界定与划分。
(2) 依据鸟类活动规律制订可行的反措计划。
(3) 清扫绝缘子, 特别是鸟害活动频繁的地区绝缘子更要多次清扫, 以保证绝缘良好。
(4) 积极开展监察性巡视, 掌握绝缘子污染状况, 开展状态检修。
(5) 积极开展防鸟害专项治理活动。
(6) 防鸟害工作应做到设计、基建、生产统筹考虑, 超前预防。
(7) 增加资金投入, 改变传统的防鸟害方法。
(8) 做到只防鸟害而不杀、不伤鸟, 保护鸟类。
3.2 防鸟害的技术措施
(1) 安装惊鸟装置, 红色、有反光镜、发出声音。
(2) 安装风车或翻板、档板、惊鸟旗等。
(3) 杆塔上捆绑红布条或装有声音的装置。
(4) 安装刺鸟装置, 可采用GJ型钢绞线 (19股) 装于瓷瓶串上方, 并用并沟线夹把钢绞线与横担夹紧, 把钢绞线散成球状, 使鸟不能在此停落。
(5) 在杆塔上挂死鸟或悬挂恐怖图形装置, 如三维立体牌, 反光惊鸟, 并有灵活转动的眼睛, 起到惊吓鸟类的作用。
(6) 采用防鸟罩, 如大盘径瓷瓶或合成绝缘子罩, 装于靠横担第一片悬瓶处, 以防止鸟类排泄鸟粪时造成线路故障。
3.3 具有高新科技技术水平的新型防鸟害装置
如具有声、光的电子驱鸟装置, 基本原理是, 当物体突然进入该装置的红外线测试区域内, 就自动接通电源发出鸟类惨叫和亮光, 起到驱鸟的作用。
4 预防鸟害的各种方法和效果对比
通过资料收集, 我们对各种防鸟害方法进行汇总分析, 主要有以下各种方法和效果。
(1) 在塔顶部涂红漆、挂红旗、安装风铃等方法简单易行, 在安装初期确实起到惊吓鸟的作用。经过一段时间应用, 色彩易褪色, 鸟逐步适应, 这类措施适用于临时应急, 不能长久。
(2) 安装转动风轮、塑料风车, 在风力下转动, 对鸟有一定的惊吓作用。由于材质老化, 经常损坏或掉下杆塔, 持久性差, 安装转动风轮, 仍不能防止鸟筑巢。
(3) 在横担绝缘子正上方安装防鸟刺, 控制鸟的栖息位置。用多股钢绞线, 一端固定, 一端散开, 成磨菇状。优点制作方便, 缺点是影响线路检修工作, 必要时需拆除防鸟刺。
(4) 在杆塔顶部显眼位置安装惊鸟牌, 选择鸟的敏感色彩, 喷涂制作反光图案铝牌, 支撑架可轻微转动, 具有不锈蚀、不褪色特点, 惊鸟牌参照了民航系统防鸟经验。
(5) 安装大盘径绝缘子。在绝缘子上方加装一片大盘径绝缘子或玻璃绝缘子, 直径在380mm~470mm之间, 缺点是增加了检零工作。
(6) 加装大硅胶橡胶伞群, 安装在第一片绝缘子上方, 受材质限制, 直径一般在100mm~600mm。优点是与合成绝缘子同一材料, 不增加检修工作, 直径较大, 防鸟作用比上种方法明显, 并且还有防污作用和提高耐雷水平。缺点是直径不宜超过700mm, 否则在自重作用下有所变形。
(7) 安装大盘径玻璃钢伞群。安装固定在第一片绝缘子上方, 直径可做到700mm, 优点是钢度较高, 不易变形。缺点是本身自重大, 如用在合成绝缘子上, 上方必须挂一片瓷绝缘子或玻璃绝缘子, 以支撑其重量。另外, 直径过大, 影响下线检修。
(8) 安装鸟粪隔板。在绝缘子正上方安装直径1m的木制隔板, 防止鸟粪掉落。缺点是每年需要拆卸和修理。
(9) 安装电子驱鸟装置。安装电子驱鸟装置可以太阳能为动力, 每隔数分钟便自动发出驱鸟鸣叫, 并伴有频闪灯, 每基铁塔安装一个。这种装置价格昂贵, 约3000元。
5 预防鸟害的方案选择及安装部位设计
5.1 预防鸟害的方案选择
经我们调查, 输电运行部门主要采用的就是安装防鸟刺防止鸟害, 现今多采用经过运行维护人员成立的QC攻关小组改造过的, 可移动式防鸟刺。可移动防鸟刺由于可以移动, 施工时可将防鸟刺取下, 移放至其它位置, 施工结束后, 再将防鸟刺放入原位置钢桶支架内, 避免了在安装防鸟刺处施工时划破工作服, 也消除了施工时为了躲避防鸟刺带来的安全隐患, 起到了很好的效果。所以设计预防鸟害方案最终选择为在横担绝缘子正上方安装防鸟刺。
具体方法是, 在横担上方固定一附带钢桶的支架 (根据横担上表面的两种形式, 制作了分别适用于水平面和立体面的两种支架) , 将GJ-80多股钢绞线插在钢桶中拆散成树冠状。
如图2~6所示。
采用可移动防鸟刺, 不仅可以起到防鸟在绝缘子上方搭窝, 鸟在杆塔上方排便, 鸟粪沿瓷瓶串泻下后形成通道造成短路。而且由于防鸟刺伸展有一定距离, 鸟也无法落在绝缘子上方一定范围内的横担附近, 防止了由导线—粪便—地端, 形成放电通道引起的鸟害跳闸。由于鸟在见到防鸟刺后, 不会降落在防鸟刺处, 也不会伤害到鸟。
5.2 防鸟刺安装部位设计
防鸟刺需要安装在绝缘子上方的铁塔横担处, 位于绝缘子串正上方。若铁塔横担较宽, 安装防鸟刺时, 可以在一个挂线点处, 安装2~3个防鸟刺, 能够扩大防止鸟落横担范围, 起到更好的效果。
如图7, 8所示。
6 造价分析
举例来说, 有一条22km长的线路, 直线塔82基, 耐张塔14基。根据运行部门反映, 线路跳闸后, 需要进行巡视寻找故障点, 按照巡视需要20人, 车辆5台考虑, 发生一次鸟害, 需要花费约6000元以上, 且线路故障后, 按照故障4小时排除, 负荷3万千瓦考虑, 引起的供电负荷损失为12万千瓦时。
防鸟刺造价为30元钱一支。直线塔每处绝缘子串安装2支, 跳线每处1支, 共需安装防鸟刺542支, 总体造价16260元, 一次投入后, 即可防止鸟害事故的发生, 也避免了维护单位二次上塔安装, 降低了登塔次数, 既节约了资金, 防止了鸟害事故, 又避免了登塔作业危险次数。
7 结语
综上所述, 可移动防鸟刺安装快捷, 简单实用, 造价也很低, 通过防鸟刺安装, 可以有效避免线路跳闸事故的发生, 具有良好的经济效益, 线路长远安全运行能力也有了很大的提高。同时, 防鸟刺防鸟不伤鸟, 保护了生态环境, 践行了人与自然的和谐发展、科学发展。
摘要：本文通过比较现行的防鸟害措施, 结合电力线路的特点, 提出经济适用的防鸟害措施——可移动防鸟刺。
关键词：防鸟害,电力线路,措施,可移动防鸟刺